[發(fā)明專(zhuān)利]一種具有感溫特性的微流控芯片

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310341736.0
• 申請(qǐng)日: 2013-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103389171A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉嘉明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州揚(yáng)清芯片科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01K11/12
• 分類(lèi)號(hào): G01K11/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微流控芯片領(lǐng)域，特別是涉及一種具有感溫變色特性的微流控芯片。

背景技術(shù)

微流控芯片(microfluidic?chip)已經(jīng)在化學(xué)、生物等領(lǐng)域獲得深入的研究和廣泛的應(yīng)用。在微流控芯片的應(yīng)用中，溫度控制與檢測(cè)在化學(xué)分析、生物分析、醫(yī)學(xué)檢測(cè)等領(lǐng)域具有舉足輕重的意義。絕大多數(shù)場(chǎng)合中，均需要對(duì)微流控芯片內(nèi)部或表面的溫度進(jìn)行檢控。例如，集成聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)功能的微流控芯片中，需要在微流控芯片中集成整合三個(gè)溫度區(qū)域，因此需要配套使用多個(gè)基于溫度傳感器的溫度檢測(cè)設(shè)備。與上述PCR微流控芯片的溫度檢測(cè)系統(tǒng)類(lèi)似，目前的微流控溫度檢測(cè)往往需要具備高精度的溫度傳感器，主要包括各種類(lèi)型的薄膜傳感器或微電極型傳感器，并且配備高精度的電子采集系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。因此，在微流控芯片系統(tǒng)中，目前溫度的檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高。如果能夠?qū)⒁恍囟葌鞲衅骷绺袦乜ǖ绕骷傻轿⒘骺匦酒希瑒t將大大降低檢測(cè)儀器的體積和成本。特別地，如果可以將感溫材料作為微流控芯片的材料直接加工制備成微流控芯片整體中的一部分，不論是在使用層面上，還是在生產(chǎn)層面上而言，具有重要的實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種具有感溫特性的微流控芯片，直接使用具有感溫變色特性的高分子聚合物材料進(jìn)行微流控芯片的加工，從而制備一種新型的、具有感溫特性的微流控芯片，特別適合于微流控芯片的溫度檢測(cè)系統(tǒng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明提出一種具有感溫特性的微流控芯片，其特征在于該微流控芯片是由具有感溫特性的高分子聚合物材料加工而成。所述的具有濾光特性的高分子聚合物材料包括聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等，材料內(nèi)部摻雜具有感溫變色材料。

本發(fā)明提供一種具有感溫特性的微流控芯片，其特征在于，所述的感溫變色的范圍為-15℃～100℃。

本發(fā)明提供一種具有感溫特性的微流控芯片，其特征在于，所述的摻雜方法包括將色素或染料的固體粉末或溶液，加入到液相高分子聚合物材料中，固化成型而成。所述的固化成型可以是高溫融化狀態(tài)下的聚合物固化而成，也可以是將溶解有聚合物的溶液中的溶劑揮發(fā)后固化而成，也可以是促使聚合物的單體溶液發(fā)生聚合反應(yīng)后固化而成。

本發(fā)明提供一種具有感溫特性的微流控芯片，其特征在于，所述的微流控芯片上加工有微通道、通孔等微結(jié)構(gòu)，可以采用以下兩種方式進(jìn)行制備，可以是使用激光雕刻、車(chē)床加工等方式在具有感溫特性的基片材料上直接加工而成；也可以是在固化成型過(guò)程中，直接將摻雜有感溫變色材料的高分子聚合物的預(yù)聚體或融化狀態(tài)下的聚合物澆鑄到微流控芯片的模具上直接澆鑄成型。

使用本發(fā)明提供的微流控芯片，可以大大簡(jiǎn)化微流控溫度檢測(cè)系統(tǒng)的器件組成，并且具有感溫特性的高分子聚合物材料材料成本和加工成本十分低廉，可用于批量化生產(chǎn)，因此特別適合于一次性使用的微流控芯片的生產(chǎn)和推廣。

附圖說(shuō)明

圖1.本發(fā)明提供的一種具有感溫特性的微流控芯片。其中，A為具有感溫特性的蓋片層；B為具有感溫特性的流體通道層；C為25℃時(shí)的微流控芯片；D為35℃時(shí)的微流控芯片；E為45℃時(shí)的微流控芯片。

圖2.本發(fā)明提供的一種具有感溫特性的PCR微流控芯片。a為解鏈區(qū)，b為退火區(qū)，c為延伸區(qū)。

具體實(shí)施方案

下面的實(shí)施例將結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明予以進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例1一種具有感溫特性的PDMS微流控芯片

一種具有感溫特性的PDMS微流控芯片，結(jié)構(gòu)如圖1所示，該芯片由蓋片層A、流體通道層B構(gòu)成。其制備過(guò)程如下：首先，將粒徑為3～10微米的感溫膠囊粉末材料，按照質(zhì)量比為0.5～1％的比例加入到聚二甲基硅氧烷的預(yù)聚體中，單體和引發(fā)劑的體積比為10∶1，攪拌使兩者充分混合，真空除盡氣泡后形成均一的混合液；取上述混合液一部分使用甩膠機(jī)涂覆在載玻片表面(載玻片表面預(yù)先使用特氟龍進(jìn)行涂覆修飾)，形成一層厚度約300微米的薄液膜，取另一部分預(yù)聚體澆鑄在一個(gè)表面具有凸起結(jié)構(gòu)的金屬鎳模具上；將上述兩個(gè)表面涂覆液膜的基片置于熱板或烘箱中，80℃加熱1h，使得聚二甲基硅氧烷完全聚合固化；將固化成型后的兩個(gè)聚二甲基硅氧烷薄膜從基片上剝離，分別獲得表面平整和具有微通道結(jié)構(gòu)的PDMS基片；最后在蓋片上打孔，使用氧等離子體對(duì)兩個(gè)基片進(jìn)行表面轟擊活化處理，將兩層對(duì)準(zhǔn)后貼合，獲得具有感溫特性的PDMS微流控芯片。