[發(fā)明專(zhuān)利]一種聚二甲基硅氧烷作基片的梅毒診斷用微流控芯片裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610176790.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107185611A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李榕生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 李榕生
• 主分類(lèi)號(hào): B01L3/00
• 分類(lèi)號(hào): B01L3/00;G01N27/327
• 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)明涉及一種聚二甲基硅氧烷作基片的梅毒診斷用微流控芯片裝置，屬于分析測(cè)試領(lǐng)域。

背景技術(shù)

相關(guān)多通道微流控梅毒診斷技術(shù)背景，可以參見(jiàn)CN 200910160439.X等發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)案。

僅就微流控技術(shù)其本身的整體概貌而言，可以參見(jiàn)著名微流控專(zhuān)家林炳承先生不久前出的專(zhuān)著“圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室”，該專(zhuān)著已經(jīng)由科學(xué)出版社出版，該專(zhuān)著對(duì)微流控技術(shù)的過(guò)去、現(xiàn)在，以及，未來(lái)展望等等方面，都有著詳盡的、深入到具體細(xì)節(jié)的長(zhǎng)篇論述。

那么，下面要談?wù)劚景戈P(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。

微流控芯片的基本架構(gòu)，包括刻蝕有微小液流通道的基片以及與之貼合在一起的蓋片，所述基片上的微小液流通道，在裝配上蓋片之前，表觀上看就是一些微槽道，要等到在其上覆蓋了蓋片之后，才真正閉合形成所述微小液流通道，該微槽道的槽道內(nèi)表面連同包繞著該微槽道的那部分蓋片一起構(gòu)成所述的微小液流通道；那么，顯然，裝配完成了之后的該微小液流通道，它的內(nèi)表面面積的主要部分是那個(gè)微槽道的內(nèi)表面面積，換句話(huà)說(shuō)，該微槽道內(nèi)表面的狀態(tài)或性質(zhì)基本上決定了該微小液流通道的整體狀態(tài)或性質(zhì)；因此說(shuō)，這個(gè)構(gòu)建在基片上的微槽道的內(nèi)表面狀態(tài)或內(nèi)表面性質(zhì)是關(guān)鍵因素；原則上講，任何的能夠保持或基本保持其固體形態(tài)的材料，都能夠用來(lái)制作基片及蓋片，比如，能夠用作基片及蓋片的材料可以是單晶硅片、石英片、玻璃片、高聚物如聚二甲基硅氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯等等；當(dāng)然，基片的選材和蓋片的選材可以相同，也可以不相同；從材料耗費(fèi)、制作難度以及應(yīng)用普及前景等等方面來(lái)看，這些材料之間存在不小差異，尤其是那個(gè)基片的選材，影響較大。

在各種基片制作材料中，聚二甲基硅氧烷，即PDMS，相對(duì)而言十分容易成型，在這樣的基片上制作微槽道極其簡(jiǎn)單，并且該材料成本低廉，以該聚二甲基硅氧烷材料制作基片，在其上壓制或刻蝕微槽道，并與玻璃或聚丙烯或其它塑料片等廉價(jià)材料制作的蓋片相配合，貌似是一種比較理想的選擇；當(dāng)然，蓋片材料也可以選擇使用廉價(jià)的聚二甲基硅氧烷材料： 那么，這種基片選材為聚二甲基硅氧烷材料的方案，材料極便宜，制作極簡(jiǎn)易，看似也應(yīng)當(dāng)極易于普及、推廣。

但是，事情并非如此簡(jiǎn)單。

其一，這個(gè)聚二甲基硅氧烷材料，即縮寫(xiě)字母PDMS所指代的材料，其本身是一種強(qiáng)烈疏水的材料，在這一材料上構(gòu)建微槽道，如果不進(jìn)行針對(duì)該微槽道表面的改性操作，那么，整體裝配完成之后，即蓋上蓋片后，因結(jié)構(gòu)中的所述微槽道其內(nèi)表面占據(jù)了大部分的液流通道的內(nèi)表面，那么，該P(yáng)DMS微槽道內(nèi)表面其強(qiáng)烈的疏水特性，是決定性因素，它會(huì)使得類(lèi)似于水溶液的極性液體微細(xì)液流的通過(guò)變得十分困難，其流動(dòng)阻力之大，甚至一般的微泵都難以推動(dòng)，當(dāng)然，如果蓋片也選擇使用該P(yáng)DMS材料，那么，問(wèn)題基本上一樣，大同小異；因此，在現(xiàn)有技術(shù)之中，特別針對(duì)該P(yáng)DMS材料上的微槽道內(nèi)表面進(jìn)行改性修飾，是必須的操作；那么，這個(gè)針對(duì)PDMS微槽道內(nèi)表面的改性操作很麻煩嗎？那倒也不是這個(gè)問(wèn)題，構(gòu)成嚴(yán)重技術(shù)困擾的，是另一個(gè)問(wèn)題：這個(gè)PDMS材料基片其體相內(nèi)部的PDMS聚合物分子具有自動(dòng)向表面擴(kuò)散、遷移的特性，這種基片體相內(nèi)部PDMS聚合物分子自動(dòng)向表面擴(kuò)散、遷移的特性，將使得經(jīng)過(guò)表面改性修飾的那個(gè)微槽道其內(nèi)表面的改性之后的狀態(tài)并不能維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間，那個(gè)經(jīng)表面改性之后的微槽道其內(nèi)表面狀態(tài)的維持時(shí)間大致僅夠完成實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部測(cè)試實(shí)驗(yàn)的時(shí)間需要；換句話(huà)說(shuō)，經(jīng)過(guò)表面改性或表面修飾的該P(yáng)DMS微槽道內(nèi)表面，其改性之后或曰修飾之后所形成的表面狀態(tài)并不能持久，而是很快地自動(dòng)趨于或曰變回表面改性之前的表面狀態(tài)，在較短的時(shí)間里就回到那種原本的強(qiáng)烈疏水的表面狀態(tài)，那么，試想，這樣的微流控芯片能夠大量制作、大量?jī)?chǔ)存、廣泛推廣嗎，答案很明顯，那就是，不可能。這個(gè)PDMS材料上的微槽道，不做表面修飾的話(huà)，類(lèi)似于水溶液的極性溶液微細(xì)液流無(wú)法泵送通過(guò)，芯片也就沒(méi)法使用；而如果做了表面修飾，又無(wú)法持久保持其修飾之后的狀態(tài)，還是同樣無(wú)法推廣應(yīng)用。

那么，如何做到既能夠利用廉價(jià)的PDMS材料來(lái)制作基片，而又能夠解除所述微槽道內(nèi)表面修飾狀態(tài)無(wú)法持久、芯片無(wú)法大量制作、大量?jī)?chǔ)備進(jìn)而廣泛推廣這樣一個(gè)令本領(lǐng)域眾多專(zhuān)業(yè)人員長(zhǎng)期糾結(jié)的困擾，就是一個(gè)明擺著的其技術(shù)障礙不可小覷的高難度問(wèn)題。

該高難度問(wèn)題已經(jīng)存在很多個(gè)年頭了，迄今為止，尚未得到妥善解決。