[發明專利]一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 202110554831.3
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113289701A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 高榮科;王詩怡;周又強
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N27/416
• 代理公司: 合肥銘輝知識產權代理事務所(普通合伙) 34212
• 代理人: 張立榮

1.一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述免泵式微流控芯片包括芯片本體和固定貼附在芯片本體底部的氧化銦錫電極；所述芯片本體上設置有依次通過連接通道連接的進樣區、預反應區、混合反應區、檢測區、毛細管區、指壓泵區；所述進樣區和預反應區呈左右方向排布且靠近芯片本體的前端，所述檢測區位于芯片本體的中部，所述毛細管區和所述指壓泵區靠近芯片本體的后端；所述氧化銦錫電極為三電極體系，包含工作電極、對電極、參比電極。

2.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述進樣區包括至少兩個進樣孔，且上下貫通所述芯片本體，所述進樣孔的直徑為2-6mm。

3.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述預反應區包括預反應槽，進樣區的至少兩個進樣孔分別通過至少兩個第一連接通道在預反應槽處匯合，預反應槽的直徑為1-3mm。

4.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述混合反應區包括一條迂回彎曲的流體通道I，所述流體通道I的入口端通過第二連接通道與預反應槽的出口端相連接，所述流體通道I的出口端通過第三連接通道與檢測區的入口端相連接。

5.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述檢測區包括一條迂回彎曲的流體通道II，且相比于所述混合反應區的流體通道I，檢測區流體通道II更長更緊密，所述流體通道II的入口端通過第三連接通道與混合反應區的出口端相連接，所述流體通道II的出口端通過第四連接通道與毛細管區的入口端相連接。

6.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述毛細管區包括多個毛細管分流通道，每個毛細管通道的軸向沿前后方向延伸，多個毛細管分流通道整體呈現一個扇形形狀，多個毛細管分流通道在水平面內并排設置。

7.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述指壓泵區為扇形形狀，指壓泵區內沒有流體通道，在扇形形狀外設置了通道以用來劃定指壓泵區，用于芯片封接前提前放置吸水棉。

8.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述芯片本體的高度為4-8mm，所述芯片本體前后方向的長度為45-55mm，所述進樣孔的直徑為2-6mm，所述流體通道I、流體通道II、多個毛細管通道、第一連接通道、第二連接通道、第三連接通道和第四連接通道的寬度為200-500um。

9.根據權利要求1所述的一種可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片，其特征在于，所述氧化銦錫電極為三電極，包含工作電極、對電極、參比電極，工作電極位于中間，對電極位于右邊，參比電極位于左邊，所述氧化銦錫電極是使用磁控濺射的方法在鈉鈣玻璃上鍍上一層透明氧化銦錫膜加工制作成。

10.一種根據權利要求1-9任一項所述的可用于電化學檢測的免泵式微流控芯片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）選用聚二甲基硅氧烷為原料，首先加工出免泵式微流控芯片的芯片胚料，所述芯片胚料的底部成型出對應的反應槽、流體通道、多個毛細管通道、第一連接通道、第二連接通道、第三連接通道和第四連接通道，然后在芯片胚料上對應位置打孔，形成免泵式微流控芯片的進樣孔，打孔之后的芯片胚料作為芯片本體；

（2）取一片潔凈的氧化銦錫電極備用；

（3）對芯片本體進行清洗潔凈后烘干，清洗具體操作為：首先將芯片本體放入含有乙醇的容器內并置于超聲清洗機內清洗5-8分鐘，取出芯片本體后用去離子水沖洗芯片本體5-8次，然后將芯片本體放入含有異丙醇的容器內并置于超聲清洗機內清洗5-8分鐘，取出芯片本體后用去離子水沖洗芯片本體5-8次；

（4）在芯片本體的指壓泵區放置好所需的吸水棉；

（5）將芯片本體進行等離子氧化90s，氧化完成后，立即將芯片本體與步驟（2）氧化銦錫電極進行牢固封接，即得到免泵式微流控芯片成品。