[發明專利]基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 201911375407.1
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111024669A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 高兵兵;褚天舒;何冰芳;儲建林;郭茂澤
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N35/00;G01N33/58;G01N33/533;G01N33/52;B82Y20/00;B82Y15/00
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 徐蓓;尹妍

1.一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片，其特征在于，包括加樣區(1)、基底和檢測區(2)，所述加樣區處加載熒光物質標記的示蹤抗體，所述檢測區處加載捕獲抗體A；

其中，所述微流體芯片以多級有序結構光子晶體紙為基底即芯片通道，所述多級有序結構光子晶體紙具有由光子晶體納米結構組成的有序微柱陣列結構。

2.如權利要求1所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片，其特征在于，所述的檢測區(2)的數量為1個或者多個。

3.如權利要求1所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片，其特征在于，所述的多級有序結構光子晶體紙為聚(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯)即P(MMA-BA)光子晶體紙或者硝酸纖維素即NC光子晶體紙。

4.如權利要求1所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片，其特征在于，所述微柱呈四方非密堆積，直徑為0.001mm～0.9mm，微柱之間間距為0.001mm～0.9mm，微柱高度為0.01mm～2mm。

5.如權利要求1所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片，其特征在于，所述的光子晶體納米結構呈現六方密堆積形態，納米粒子粒徑為255nm～336nm。

6.一種如權利要求1～5任一項所述的基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)具有多級有序結構光子晶體紙的制備：

①采用光刻工藝制備具有微柱陣列結構的硅片模版，之后將聚二甲基硅氧烷即PDMS基聚合物和相應的固化劑混合均勻后脫泡滴加至硅片模版上，待固化后脫模得到具有有序凹腔結構的PDMS基聚合物模版；

②將單分散P(MMA-BA)納米粒子膠體溶液滴涂到具有有序凹腔結構的PDMS基聚合物模版上，刮涂均勻后自然干燥，得到P(MMA-BA)光子晶體模版，之后將P(MMA-BA)光子晶體模版取下，得到自支撐的P(MMA-BA)光子晶體紙，即具有多級有序結構光子晶體紙；

或：

將單分散SiO₂納米粒子膠體溶液滴涂到具有有序凹腔結構的PDMS基聚合物模版上，刮涂均勻后自然干燥，得到SiO₂光子晶體模版，之后將NC前驅液滴加到SiO₂光子晶體模版中，烘干后得到NC光子晶體模版，將NC光子晶體模版從PDMS基聚合物模版上撕下來，去除SiO₂模版得到NC光子晶體紙，即具有多級有序結構光子晶體紙；

2)清洗具有多級有序結構光子晶體紙表面，之后根據需求制備得到圖案化的光子晶體紙；

3)在圖案化的光子晶體紙上固定與待測物對應的捕獲抗體A，封閉干燥后加載熒光物質標記的示蹤抗體B，得到用于檢測待測物的基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片。

7.如權利要求6所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片的制備方法，其特征在于，所述的單分散P(MMA-BA)納米粒子和單分散SiO₂納米粒子膠體溶液的質量體積濃度為5～30％，納米粒子粒徑范圍為255nm～336nm。

8.如權利要求6所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片的制備方法，其特征在于，所述的NC前驅液為以NC為溶質、丙酮和N,N-二甲基甲酰胺為溶劑的溶液，其中NC的質量體積濃度為7.5～15％，丙酮和N,N-二甲基甲酰胺的體積比為1:1～1:4。

9.如權利要求6所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片的制備方法，其特征在于：步驟②所述的烘干后得到NC光子晶體模版中，烘干是在室溫下自然干燥或者在40～70℃溫度下烘干。

10.如權利要求6所述的一種基于多級有序結構光子晶體紙的微流體芯片的制備方法，其特征在于：步驟2)所述的制備得到根據需求制備得到圖案化的光子晶體紙是指根據需求，利用圖案化掩模板對光子晶體紙進行局部親水處理，或者使用切割、壓印等方式得到圖案化光子晶體紙。