[發明專利]血漿分離芯片及其制備方法有效

申請號：	201110002620.5	申請日：	2011-01-07
公開（公告）號：	CN102162815A	公開（公告）日：	2011-08-24
發明（設計）人：	李志宏;耿照新;王瑋;鞠衍睿;張靈倩	申請（專利權）人：	北京大學
主分類號：	G01N35/00	分類號：	G01N35/00;B81C1/00
代理公司：	北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360	代理人：	賈曉玲
地址：	100871***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	血漿分離芯片及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于微機電系統領域，具體涉及一種用于生物樣品分離、檢測、分析的血漿分離芯片及芯片的制備方法。

背景技術

二十一世紀是交叉學科發展的時代，特別是生物芯片的研制和生化檢測技術。傳感技術是信息獲取的一個重要手段，利用傳感技術獲取生物樣品的信息是生物檢測技術發展的一個重要內容。

結合生物技術和微機電系統(MEMS)技術的BioMEMS(生物微機電系統)技術可以將生命科學研究中的不連續分析過程(如樣品制備、化學反應和分析檢測)實現連續化、集成化、微型化，從而獲得所謂的微全分析系統。該系統包括進樣、分離、反應和檢測，廣義的系統還涉及到輸運，其最終目標是在微芯片上實現化學全分析，以之取代常規分析實驗室的所有功能。與傳統儀器相比，微全分析系統具有體積小、重量輕、成本低、便攜帶、防污染、分析過程自動化、分析速度快、所需樣品和試劑少等諸多優點，對生物學、分析化學、醫學等相關領域產生了革命性的影響，成為MEMS技術研究中的重要領域。

在微全分析系統的早期研究中，檢測技術一直被研究得較多，獲得了較快的發展。然而，樣品分離等前處理技術作為該系統中不可或缺的組成部分，卻發展相對緩慢，已經成為整個分析過程中的瓶頸，它制約著生化分析的發展。現有的樣品前處理技術往往在片外實現，大多存在費時、勞動強度大、難以實現自動化、精密度差、樣品以及其他生化試劑消耗量大等缺點，而且經常是測定誤差的主要原因。傳統的樣品分離技術已不能滿足μTAS(Micro?total?analysis?system)發展的需要，有必要開發一種新的微分離技術。利用微加工技術制造的微型化生物樣品預處理器，具有分析效率高、樣品與試劑消耗少(微升級)、能耗低、集成度高等許多優點。微加工技術為微量生化樣品的前處理和分析檢測提供了強有力的技術支持。這種樣品處理芯片在生物檢測、毒物鑒定、DNA分析、細胞分離與富集、藥物準備和藥物輸送等方面都會得到很廣泛的應用，成為微全分析系統研究的熱點。

綜上所述，微分離心系統作為發展微型生化分析系統的重要部分，在生物醫學與化學分析領域有著廣闊的應用前景，設計一種結構簡單、體積小、便于集成的微分離器，不僅具有較高的精度，還具有很高的可靠性，開發分離芯片與微流體驅動系統各個組件的加工工藝，以及系統集成技術將是一項具有挑戰性的、有意義的工作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種血漿分離芯片，可利用MEMS體硅和表面微機械加工技術制備。

本發明提供的血漿分離芯片如圖1所示。芯片上設有一微型螺旋流體通道，該微流體通道繞行的中心處為進樣口，在上述微流體通道的某一位置內側連接另一同心的微型螺旋流體通道，在兩個微型螺旋流體通道之間設有多個漸變通道，上述兩個微型螺旋流體通道分別連接兩個不同的出樣口。

用微型泵或注射泵將混有不同大小的細胞或微粒的血液從芯片的進樣口注入，利用流體的慣性特點和內外通道的壓差將血液中的細胞與血漿分離到兩個不同的流通通道。該分離芯片可以用于細胞和血漿的同時分離，還可以用于其他功能微粒的濃縮。

本發明芯片結構可以加工在硅片上，也可以利用模具復制的方式加工在聚合物材料上。與所述芯片鍵合在一起的是聚合物材料或玻璃材料。

所述微流體通道為半圓對扣形式或阿基米德螺線形式，繞行中心處的圈數至少為3-8圈，其中心入口的直徑為500-800μm，每圈的寬度為200-400μm。

每個漸變溝道在內側螺旋流體通道的開口寬度為40-80μm，漸變溝道在位于外側螺旋流體通道的開口寬度為10-35μm。

所述漸變通道的中心線與兩個螺旋流體通道中心線連接處均構成Y型結構，夾角10-80度。

本發明還提供了一種生物芯片的制備方法，包括步驟：

(a)處理、清洗硅片10；

(b)在硅片正面甩光刻光刻膠11、前烘、光刻、顯影、后烘；