[發明專利]一種微流控電泳芯片

無效

• 申請號: 201310203666.2
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN103316723A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 葉嘉明
• 申請（專利權）人: 蘇州揚清芯片科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B01D57/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種微流控芯片，特別是涉及一種微流控電泳芯片。

背景技術

微流控芯片(microfluidic?chip)是當前微全分析系統(Miniaturized?Total?Analysis?Systems)發展的熱點領域。毛細管電泳(capillary?electrophoresis，CE)的發展為微流控技術的研究取得突破提供重要條件。1992年，Manz與Harrison發表了首篇在玻璃微流控芯片上完成毛細管電泳分離的論文(Harrison?DJ，Manz?A，Fan?ZH，et?al.Capillary?electrophoresis?and?sample?injection?systems?integrated?on?a?planar?glass?chip.Anal.Chem.，1992，64：1926-1932)。此后，微流控芯片技術尤其是芯片毛細管電泳分離引起人們的廣泛關注和深入研究。1999年9月，第一臺商品化微流控芯片分析儀器Agilent2100Bioanalyser正是基于芯片毛細管電泳原理開始應用于核酸及蛋白質的分析。

目前，微流控毛細管電泳芯片的通道結構一般分為“十字”交叉和“雙T”型交叉設計，往往采用自由溶液電泳的方式進行生物樣品的分離分析。在這種場合下，芯片進樣和分離主要基于微通道的電滲流效應而實現，因此進樣和分離的效率取決于微通道的電滲流特性。然而，傳統的微流控芯片電泳常常依賴于單一的直通道的電滲流特性，為實現高分離效率往往需要很高的電壓(數千伏特乃至上萬伏特)用于實現進樣和分離。因此，如果能夠發展一種能在較低電壓條件下獲得較高分離效率的微流控芯片，對于芯片電泳技術的推廣和應用具有極其重要的意義。

發明內容

針對上述微流控芯片電泳技術的不足之處，本發明提供一種微流控電泳芯片，該電泳芯片是通過在進樣通道和分離通道中引入了增強電滲流的陣列微通道結構而實現分離效率的提高。

本發明所提供的微流控電泳芯片，所述的電泳芯片的材料為玻璃、石英、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷等。優先使用電滲流特性較好的玻璃為微流控電泳芯片的材料。

本發明所提供的微流控電泳芯片，所述的電泳芯片是通過現有的微加工技術進行加工制備的，具體包括光刻、刻蝕、鍵合等工藝。例如，制備玻璃芯片的工藝如下：首先采用光刻法結合濕法刻蝕的方法在玻璃基片上獲得微通道圖形，然后將之與另一空白玻璃基片在500～600℃條件下進行高溫鍵合，最終制備得玻璃基微流控電泳芯片。

本發明所提供的微流控電泳芯片，所述的樣品池包括進樣池和廢液池，直徑為1～5mm。所述的進樣通道和分離通道為“十字”交叉或“雙T”型交叉。

本發明所提供的微流控電泳芯片，進樣通道的長度為5～20mm，分離通道的長度為30～300mm，兩種通道的寬度和深度保持一致，寬度為50～200μm，深度為20～100μm。

本發明所提供的微流控電泳芯片，所述的電泳芯片上具有至少一個平行的微細通道陣列結構，該結構位于進樣通道的下游，也可以同時分布于分離通道的上下游。所述的通道的上下游，是對于進樣通道和分離通道的交叉點位置而言。

使用本發明提供的微流控芯片進行樣品的電泳分離時，由于電滲流的擴大效應從而能夠顯著地提高進樣效率和電泳分離效率。

附圖說明

圖1.陣列微通道的結構示意圖。

圖2.含有一個陣列微通道結構的微流控電泳芯片的結構示意圖。其中，A為進樣池；B為進樣通道；C為樣品廢液池；D為緩沖液池；E為分離通道；F為廢液池；G為陣列微通道。

圖3.含有三個陣列微通道結構的微流控電泳芯片的結構示意圖。其中，A’為進樣池；B’為進樣通道；C’為樣品廢液池；D’為緩沖液池；E’為分離通道；F’為廢液池；G’為陣列微通道1；H’為陣列微通道2，I’為陣列微通道3。

具體實施方案

下面的實施例將結合說明書附圖對本發明予以進一步的說明。

實施例1一種“十字”交叉型微流控電泳芯片

一種“十字”交叉型微流控電泳芯片如圖2所示，芯片材質為玻璃，進樣通道B和分離通道E交叉，通道寬度和深度分別為150μm和50μm。其中，進樣通道長10mm，分離通道長40mm。進樣通道上的G為陣列微通道，位于交叉點下游2mm處，其結構如圖1所示，由8條寬度為10μm、深度為5μm、間隔為10μm的陣列微通道構成。