[發明專利]一種數字PCR芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 201710099338.0
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106824313A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 景奉香;袁浩鈞;周洪波;賈春平;郜晚蕾;金慶輝;趙建龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/38;C12M1/34;C12M1/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 鄧琪

1.一種數字PCR芯片，其特征在于，包括液滴產生模塊(10)和與該液滴產生模塊(10)一面緊貼的液滴收集模塊(20)，其中

液滴產生模塊(10)由蓋片(1)與玻璃基片(2)貼合而成，蓋片(1)上具有兩個通孔，分別為液相進樣口(11)和油相進樣口(12)，與玻璃基片(2)相貼合的蓋片(1)的一面上刻蝕有與液相進樣口(11)或油相進樣口(12)連通的微流溝道(111)、(121)，兩微流溝道分別分岔為兩條分溝道，所述分溝道兩兩相交于液滴產生接口(14)；

液滴收集模塊(20)包括一個兩邊開口的腔體，其中開口的寬度不小于兩接口(14)的連線長度或距離，且液滴產生接口(14)均緊貼其中一個開口的內側。

2.根據權利要求1所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述蓋片(1)和玻璃基片(2)通過不可逆的等離子體鍵合貼合在一起。

3.根據權利要求1所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述液滴產生接口(14)為T字形。

4.根據權利要求1所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述液滴收集模塊(20)為由模具直接模塑成的腔體，或者為由至少一個由透明、疏水和耐高溫材料薄片(4)與玻璃基片(2)粘合而成的腔體。

5.根據權利要求1所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述薄片(4)下表面兩側有粘合劑(3)，該粘合劑(3)并與玻璃基片(2)粘合。

6.根據權利要求5所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述粘合劑(3)的厚度y與液滴產生模塊中產生的液滴直徑x的關系為x≤y≤2.5x。

7.根據權利要求5所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述薄片(4)的尺寸為1cm×1cm到3cm×3cm。

8.根據權利要求5所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述薄片(4)的材料為玻璃、PC或PMMA；所述粘合劑(3)為雙面膠。

9.根據權利要求1所述的數字PCR芯片，其特征在于，所述蓋片(1)的厚度為0.5mm到5mm；與液相進樣口(11)連通的微流溝道(111)寬40～100μm，與油相進樣口(12)連通的微流溝道(121)寬60～250μm，液滴產生接口寬度10～30μm，所有溝道高度20～30μm。

10.根據權利要求1所述的數字PCR芯片，其特征在于，蓋片(1)的材料為PDMS或PMMA。

11.一種制備權利要求1所述的數字PCR芯片的方法，具體步驟如下：

S1：制備具有微結構的硅片模具：根據設計的液滴產生模塊的結構，繪制出所需的圖形，制作膠片掩膜版；以硅片為襯底，通過光刻和深反應離子刻蝕，刻蝕出微流溝道(111)、(121)的陽模，得到具有微結構的硅片模具；

S2：在硅片模具上制備蓋片1：1)在氟硅烷蒸汽中靜置硅片模具，之后取出；2)在硅片模具上澆注蓋片(1)的材料的預聚物和固化劑混合物，加熱固化，剝離蓋片(1)并在液相進樣口(11)和油相進樣口(12)處打孔；

S3：蓋片(1)和玻璃基片(2)貼合在一起：將蓋片(1)和玻璃基片(2)放入等離子清洗機中清洗改性，取出后迅速貼合在一起；

S4：緊貼液滴產生模塊(10)的出口制作一個具有兩邊開口的腔體的液滴收集模塊(20)。

12.根據權利要求11所述的數字PCR芯片的制備方法，其特征在于，步驟S4所述液滴收集模塊(20)制作方法為用粘合劑(3)緊貼液滴產生接口(14)固定玻璃薄片(4)。

13.根據權利要求12所述的數字PCR芯片的制備方法，其特征在于，步驟S2所述PDMS的預聚物和固化劑的重量比為10：1，所述加熱固化的溫度在55℃到90℃，所述加熱固化的時間為2小時。