[發明專利]微流控芯片及其制備方法、驅動方法

在審

• 申請號: 201810264326.3
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN109794305A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 耿越;蔡佩芝;龐鳳春;古樂;車春城;趙楠
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;北京京東方光電科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 柴亮;張天舒

本發明提供一種微流控芯片及其制備方法、驅動方法，屬于生物化學技術領域。本發明的微流控芯片，包括：基底，位于基底上的多個驅動單元，每個驅動單元包括驅動電極，驅動電極包括設置在基底上、且材料不同的第一極片和第二極片；第一極片和第二極片電連接；每個驅動單元還包括：檢測模塊；檢測模塊包括第一信號端和第二信號端；第一信號端與第一極片電連接；第二信號端與第二極片電連接；微流控芯片還包括：電壓供給模塊；電壓供給模塊，用于在液滴驅動階段，給第一信號端加載驅動電壓，以控制液滴的移動；在溫度檢測階段，給第一信號端加載恒定電壓，以供根據第一信號端和第二信號端上的壓差，獲取位于第二極片上的液滴溫度。

技術領域

本發明屬于生物化學技術領域，具體涉及一種微流控芯片及其制備方法、驅動方法。

背景技術

數字微流控技術能夠精確操控液滴移動，實現液滴的融合、分離等操作，完成各種生物化學反應。同一般微流控技術相比，數字微流控對液體的操作能夠精確到每個液滴，以更少的試劑量完成目標反應，對反應速率和反應進度的控制更為精確。現有數字微流控芯片通常僅具有操縱液滴的功能，對于一些需要檢測反應溫度的過程，現有的操作方式通常是將現成的溫度傳感器直接與數字微流控芯片結合，造成芯片制作成本的提高以及整體體積的增大，且僅能從芯片外部進行測溫，造成溫度檢測準確度不高，此外，由于數字微流控芯片的電極尺寸較小，想要構造與電極一一對應的溫度傳感器陣列較為困難，不利于數字微流控芯片在生物檢測領域的應用和推廣。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種具有液滴驅動和液滴溫度檢測的微流控芯片及其制備方法、驅動方法。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是一種微流控芯片，包括：基底，位于所述基底上的多個驅動單元，每個所述驅動單元包括驅動電極，所述驅動電極包括設置在所述基底上、且材料不同的第一極片和第二極片；所述第一極片和所述第二極片電連接；每個所述驅動單元還包括：檢測模塊；

所述檢測模塊包括第一信號端和第二信號端；所述第一信號端與所述第一極片電連接；所述第二信號端與所述第二極片電連接；

所述微流控芯片還包括：電壓供給模塊；

所述電壓供給模塊，用于在液滴驅動階段，給所述第一信號端加載驅動電壓，以控制液滴的移動；在溫度檢測階段，給所述第一信號端加載恒定電壓，以供根據所述第一信號端和所述第二信號端上的壓差，獲取位于所述第二極片上的液滴溫度。

優選的是，所述檢測模塊還包括：第一電阻和多級放大器；其中，

所述第一電阻的一端連接所述第二極片，另一端連接第一級放大器的正相輸入端；最后一級放大器的輸出端連接第二信號端；各級放大器的反向輸入端連接第一信號端。

進一步優選的是，每一級所述放大器均包括第二電阻、第三電阻，以及開關晶體管；其中，

所述第二電阻的一端連接所述開關晶體管的控制極，且用作所述放大器的正相輸入端，所述第二電阻的另一端連接所述電阻的一端；所述第三電阻的另一端連接所述開關晶體管的第一極，且用作所述放大器的反相輸入端；所述開關晶體管的第二極用作所述放大器的輸出端。

進一步優選的是，所述第一電阻、所述第二電阻和所述第三電阻均包括電阻絲；所述電阻絲與所述第二極片同層設置且材料相同。

優選的是，所述驅動電極中的第一極片和第二極片沿背離所述基底方向依次設置，且二者在所述基底上的正投影至少部分重疊；所述第一極片和所述第二極片通過貫穿位于二者之間的層間絕緣層的第一過孔電連接。

優選的是，在所述驅動電極所在層上方還依次設置有第一絕緣層和第二絕緣層；且在所述第一絕緣層和所述第二絕緣層中形成第二過孔；且在所述第二過孔處裸露第二極片的至少部分位置；其中，所述第二絕緣層的材料包括疏水材料。