[發明專利]電極可重復使用的PCR芯片

有效

• 申請號: 201510005890.X
• 申請日: 2015-01-06
• 公開（公告）號: CN104593256A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 崔峰;陳偉;曹井通;陳文元;張衛平;吳校生;劉武;郭兆鑫
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種電極可重復使用的PCR芯片，其特征在于，由上而下包括：腔室芯片和電極芯片兩個部分，其中：腔室芯片包括：設有腔室結構的聚合物蓋片和上基板；電極芯片包括：絕緣鈍化層、至少一個金屬電極組合和下基板，其中：聚合物蓋片和上基板之間構成的腔室結構位于對應的金屬電極組合的正上方。

2.根據權利要求1所述的電極可重復使用的PCR芯片，其特征是，所述的腔室芯片和電極芯片在所述的上基板和絕緣鈍化層之間通過導熱硅脂薄層相貼合以實現可分離的結構和電極芯片的可重復使用。

3.根據權利要求1所述的電極可重復使用的PCR芯片，其特征是，所述的電極芯片上的金屬電極組合包括：加熱電極、傳感電極和電極引腳，其中：加熱電極、傳感電極均為若干次彎折的條狀結構，加熱電極所形成的加熱電極區域包括：線寬部分和縫隙部分。

4.根據權利要求1所述的電極可重復使用的PCR芯片，其特征是，所述的金屬電極組合采用雙層薄膜金屬材料制成，包括：與玻璃基板結合的粘附層金屬鉻或鈦材料和熱阻層金屬鉑。

5.根據權利要求1所述的電極可重復使用的PCR芯片，其特征是，所述的傳感電極的尺寸小于加熱電極的尺寸并嵌入放置于彎折條狀結構加熱電極中部的縫隙中；所述的加熱電極的中部線寬大于兩端線寬，且加熱電極區域外圍，即對應腔室的外圍部分的線寬邊緣部分設有開放鏤空面積和線寬內部設有封閉鏤空面積。

6.根據權利要求1所述的電極可重復使用的PCR芯片，其特征是，所述的腔室芯片的上基板為厚度0.1～0.2mm的薄玻璃片。

7.根據權利要求1所述的電極可重復使用的PCR芯片，其特征是，所述的腔室片的聚合物蓋片，材料為PDMS、PMMA、PET等光學透明聚合物材料中的一種，其上設置的腔室結構包括凹坑腔室、凹陷通道、注樣口和出樣口，其中所述的凹坑腔室的形狀為長菱形。

8.根據權利要求1所述的電極可重復使用的PCR芯片，其特征是，當具有兩個以上金屬電極組合和腔室時，在所述的下基板上設置用于減少各陣列電極組合之間的相互溫度干擾的隔熱槽。

9.一種根據上述任一權利要求所述PCR芯片的制備方法，其特征在于，采用MEMS微加工工藝制造，包括：電極芯片工藝、腔室芯片工藝和貼合工藝。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征是，所述的電極芯片制備工藝包括：

1.1)在下基板上通過磁控濺射依次沉積Cr和Pt薄膜；

1.2)光刻，干刻圖形化Cr/Pt薄膜，去膠，獲得金屬電極組合；

1.3)化學或物理氣相沉積氧化硅或氧化鋁薄膜鈍化層；

1.4)光刻、濕法刻蝕獲得金屬電極組合中的裸露的金屬引腳；

1.5)完全切片以獲得單個電極芯片或切半厚獲得帶有隔熱槽整片電極芯片。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征是，所述的腔室芯片制備工藝包括：

2.1)在上基板上沉積2微米厚的金屬鈦并氧化；

2.2)旋涂SU‐8光刻膠進行UV曝光光刻，獲得相應于腔室形狀的SU‐8結構模具；

2.3)配制PDMS預聚物液體澆注在SU‐8結構模具上獲得交聯固化的PDMS膜；

2.4)從SU‐8結構模具上揭膜獲得帶腔室結構的PDMS蓋片；用PDMS預聚物將制備的PDMS蓋片粘貼于上基板并交聯固化，從而獲得鍵合的PDMS腔室芯片。

12.根據權利要求9所述的方法，其特征是，所述的貼合工藝是指：在獲得的電極芯片上均勻涂覆導熱硅脂薄層，套準電極芯片上的對準符號后貼合腔室芯片。