[發明專利]一種平面雙微帶微線圈探頭

有效

• 申請號: 202010957560.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112090456B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 游學秋;田佳沁;陳家禾;陳忠;孫斌;孫惠軍;黃玉清
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M3/00;C12M1/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 張素斌

一種平面雙微帶微線圈探頭，包括依次設置的第一梯度線圈、介質基板、微流體芯片、接地板和第二梯度線圈；介質基板上印刷有偶耦合微帶結構，偶耦合微帶結構包括兩條平行且彼此靠近的微帶線構成微型核磁線圈，兩條微帶線的尺寸完全相同彼此對稱，且兩微帶線中所傳輸的電場方向相同；所述第一梯度線圈和第二梯度線圈采用平板表面線圈結構，平行主磁場方向放置。避免以往基于MEMS工藝的集成探頭樣品和線圈距離不易控制以及暴露的線圈部分易氧化等局限問題，可將微量樣品精確放置于所設計的平面射頻線圈產生的射頻場中心，得到最佳的核磁信號。

技術領域

本發明涉及微流控芯片領域，尤其涉及一種平面雙微帶微線圈探頭。

背景技術

微流控芯片采用類似半導體的微機電加工技術在芯片上構建微流路系統，將實驗與分析過程轉載到由彼此聯系的路徑和液相小室組成的芯片結構上，加載生物樣品和反應液后，采用微機械泵。電水力泵和電滲流等方法驅動芯片中緩沖液的流動，形成微流路，于芯片上進行一種或連續多種的反應。由于螺線管微型線圈的制造工藝及其與樣品容器之間的集成裝配工藝較為復雜，不適合批量制作，且難以與微全分析系統相集成。為此，一些學者提出了利用MEMS制造技術在微流體通道裝置上直接集成制作的微型平板射頻檢測線圈。2010年英國南安普頓大學Marcel Utz教授團隊將微流控技術引入核磁共檢測實驗中(Science,2010,330,1056-1058)，開啟了微流控核磁共振新方向，例如應用于生物醫學領域的微流控磁共振成像技術、應用于化學領域的微流控核磁共振原位檢測技術和低場小型核磁共振的多通量微流控技術。因為微流通路結構復雜，形式多樣，有時需要多輸入流路，因此微流通路板的寬度尺寸較大。然而現有的基于MEMS工藝的集成探頭樣品和線圈距離不易控制,而且具有暴露的線圈部分易氧化等局限問題。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的上述問題，提供一種平面雙微帶微線圈探頭。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種平面雙微帶微線圈探頭，包括依次設置的第一梯度線圈、介質基板、微流體芯片、接地板和第二梯度線圈；所述第一梯度線圈、介質基板、微流體芯片、接地板和第二梯度線圈上對應設有定位過孔，通過對齊定位過孔插接于支架內；所述介質基板上印刷有偶耦合微帶結構，所述偶耦合微帶結構包括兩條平行且彼此靠近的微帶線構成微型核磁線圈，兩條微帶線的尺寸完全相同彼此對稱，且兩微帶線中所傳輸的電場方向相同；所述第一梯度線圈和第二梯度線圈采用平板表面線圈結構，平行主磁場方向放置。

所述微流體芯片包括細胞培養用微流控芯片和反應用微流控芯片。

所述反應用微流控芯片由兩片刻有微流體通道的特氟龍薄片夾著一層孔狀PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜的三明治結構組成，反應用微流控芯片上設有注液口、排液口、反應區和檢測區，所述檢測區的位置對應介質基板上的偶耦合微帶結構。

所述反應用微流控芯片采用MEMS激光工藝加工制備。

所述細胞培養用微流控芯片包括流體芯片基板和孔狀細胞支架，所述流體芯片基板的內部開設有細胞培養腔，細胞培養腔的底部設有供孔狀細胞支架嵌于的插入槽，細胞培養腔的的上部開設有注入口；孔狀細胞支架的下方設有供活細胞代謝物儲存的容置腔，所述容置腔的底部開口設有一通孔，所述通孔的位置對應介質基板上的偶耦合微帶結構。

所述細胞培養用微流控芯片的厚度為2～3cm，寬度為2～3cm，長度為6～8cm；所述孔狀細胞支架的厚度為0.5～0.7cm，孔徑為0.1～0.2mm。

所述流體芯片基板的材質采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，所述孔狀細胞支架的材質采用PDMS。