[發明專利]一種內置透明電極的全透明微流控芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 201710644638.2
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107442188B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 楊方;李桂英
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一種內置透明電極的全透明微流控芯片及其制備方法，屬于微流控芯片技術領域。從下至上，依次由ITO鍍膜玻璃、丙烯酸酯雙面壓敏膠帶通道層和亞克力有機玻璃蓋板組成；其中，雙面壓敏膠帶通道層具有微流控通道結構，微流控通道由相互連通的主微流控通道和側微流控通道組成；主微流控通道和側微流控通道交叉處底面的ITO鍍膜玻璃的ITO鍍膜層上設置有電極對或電路結構；ITO鍍膜層和亞克力有機玻璃蓋板間通過丙烯酸酯雙面壓敏膠帶粘合后形成全透明的微流控芯片。本發明的微流控芯片為全透明，光學性能優秀，便于顯微觀察。芯片加工成本低、制作周期快、成品率高，在流體實時監測、生物醫學快速檢測、微反應、微流體混合、輸送等領域具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明屬于微流控芯片技術領域，具體涉及一種內置氧化銦錫(Indiumtinoxide，ITO)透明電極的全透明微流控芯片及其制備方法。

背景技術

微流控指的是使用微管道(尺寸為數微米到數百微米)處理或操縱微小流體(體積為微升到阿升)的系統所涉及的科學和技術，是一門涉及化學、流體力學、微電子、新材料、生物學和生物醫學工程的新興交叉學科。因為具有微型化、集成化等特征，微流控裝置通常被稱為微流控芯片，也被稱為芯片實驗室(Lab-on-a-Chip,LOC)和微全分析系統(micro-Total Analytical System,μTAS)。微流控的重要特征之一是利用微尺度環境下流體所具有的獨特性質和現象，如毛細現象和電滲現象等，可以實現一系列常規方法所難以完成的微操作。因此微流控在生物醫學研究領域具有巨大的發展潛力和廣泛的應用前景。

目前微流控芯片中的電極或電路多為不透明金屬電極，不利于光學顯微觀察；且金屬電極的化學穩定性較差，容易與微流樣本發生化學反應，影響實驗結果。同時，金屬電極或電路制備方法與傳統PCB電路印刷相似，金屬層的刻蝕過程較復雜，需要專門大型設備，制備時間長，成本高。

目前的微流控芯片制作方法主要包括：離子或反應離子深刻蝕法、模塑法、光刻化學腐蝕方法、注塑、印?；蚣す鉄g、軟刻蝕技術、熱壓法等。其中，光刻、濕刻蝕技術在玻璃、石英、硅片上刻蝕出微流控通道的工藝應用最為廣泛。之后還發展出了電感耦合等離子體刻蝕技術、LIGA技術等。但是以刻蝕玻璃、石英、硅片的方法制作微流控芯片的技術工藝復雜、冗長、步驟煩瑣、需要大型設備、超凈實驗室、成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種內置氧化銦錫(Indium tin oxide，ITO)透明電極的全透明微流控芯片及其制備方法，所述的微流控芯片從下至上，依次由ITO鍍膜玻璃、丙烯酸酯雙面壓敏膠帶通道層(厚度為0.05～0.15mm)和亞克力有機玻璃蓋板(厚度為0.5～2.0mm)組成；其中，雙面壓敏膠帶通道層具有微流控通道結構，微流控通道由相互連通的主微流控通道和側微流控通道組成，主微流控通道和側微流控通道所成的角度范圍為45°～90°；主微流控通道和側微流控通道交叉處底面的ITO鍍膜玻璃的ITO鍍膜層上設置有電極對或電路結構，電極對間由非ITO鍍膜層的條形結構分開，條形結構的軸線方向與主微流控通道中流體的流動方向成的銳角為30°～60°，且條形結構的左側邊界與側微流控通道入口的右側邊界(主通道與側通道連通處右側交角)交匯；ITO鍍膜層和亞克力有機玻璃蓋板間通過丙烯酸酯雙面壓敏膠帶粘合后形成全透明的微流控芯片；在亞克力有機玻璃蓋板上有與丙烯酸酯雙面壓敏膠帶中主側微流控通道首尾位置相對應的進樣孔和出樣孔。

本發明還提供了上述微流控芯片的制備方法，具體步驟如下：