[發明專利]一種可實現正面側面同時觀測的微流控芯片及制備方法

有效

• 申請號: 201810138013.3
• 申請日: 2018-02-10
• 公開（公告）號: CN108393102B
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 申峰;薛森;劉趙淼;徐旻
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 11203 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 沈波<國際申請>=<國際公布>=<進入國

1.一種可實現正面側面同時觀測的微流控芯片的制備方法，其特征在于：

第一步：通道凸模前處理；

通過光刻法在光滑的硅片(3)上加工出需要的微通道凸模(1)，如果同一硅片上加工有多個微通道時，取消通道間的分割線，避免通道間的分割線對最終通道側面觀測的影響，同時要求各個通道和通道之間預留有能夠放置三棱鏡(2)的間距；

第二步：安放三棱鏡；

將三棱鏡(2)放置在需要進行側面觀測通道的一側，然后用膠水將三棱鏡(2)和硅片(3)粘接在一起，一次澆注制作完成凸模組合；

第三步：一次PDMS澆注；

將液態PDMS試劑的預置劑A和凝固劑B按照10:1比例進行混合均勻，靜置30min，待其溶液內混雜的氣泡上浮，將無氣泡的混合液澆注到第二步制作好的凸模組合上，將整體放入烤箱進行加熱固化成型，取下成型后的PDMS上層模型；如果部分氣泡無法上浮，用橡膠洗耳球將氣泡吹破；

第四步：鍵合蓋板；

取比通道尺寸大2mm、厚度2mm的矩形PDMS蓋板(7)，采用紫外線等離子鍵合機將澆注成型的上層模型和矩形PDMS蓋板(7)鍵合在一起；

第五步：黏貼矩形反射鏡片；

將鍵合蓋板后的PDMS上層模型水平放置，用鑷子取合適的矩形反射鏡片(8)貼在三棱鏡凹膜(5)45度的斜面上，微通道和45度的斜面加工完成；

第六步：二次PDMS澆注；

將粘好的矩形反射鏡片(8)和矩形PDMS蓋板(7)的通道模型放入培養皿容器內，然后將混合充分的液態PDMS溶液二次澆注到培養皿容器中，將整個微通道進行完全包裹，放入烤箱內進行加熱使微通道芯片固化成型；

第七步：芯片切割；

根據觀測需要，將固化成型后的微通道芯片切割成需要形狀；

第八步：觀測；

根據觀測需要，利用顯微鏡(11)進行正面觀測，或者調整微通道芯片的位置，通過矩形反射鏡片(8)進行側面觀測。

2.根據權利要求1所述的一種可實現正面側面同時觀測的微流控芯片的制備方法，其特征在于：

三棱鏡(2)采用有機玻璃材質激光切割而成，保證其中三棱鏡(2)的一棱角為45度，保證45度所在側面表面粗糙度Ra小于2um。

3.根據權利要求1所述的一種可實現正面側面同時觀測的微流控芯片的制備方法，其特征在于：由于PDMS材料屬于軟質硅膠類有機物，PDMS材料和反射鏡(8)之間的黏貼性能好，所以不用額外添加粘合劑。

4.利用權利要求1所述制備方法加工的一種可實現正面側面同時觀測的微流控芯片，其特征在于：在圓形硅片(3)上通過光刻法加工出實驗需要的通道凸模(1)，然后將加工好的三菱鏡(2)放在微通道需要側面觀測的一側，三棱鏡(2)和硅片(3)采用膠水粘接固定在一起，防止三棱鏡在澆注過程中移動脫落；然后將混合均勻的液態PDMS溶液澆注在凸模上，待其固化后取下凸模，在一次澆注后的PDMS上層模型上形成微通道凹膜(4)和三棱鏡凹膜(5)；然后將PDMS材質蓋板(7)鍵合在上層模型(6)上，然后將矩形反射鏡片(8)粘在三棱鏡凹膜(5)的45度斜面上；再將混合均勻的液態PDMS溶液將粘接好PDMS材質蓋板(7)和矩形反射鏡片(8)的上層模型(6)進行整體二次澆注，待加熱固化后，形成最終模型微流控芯片，根據實驗需要對加工好的微流控芯片模型進行切割。