[發明專利]一種夾心微流控芯片的制作方法

在審

• 申請號: 202210018510.6
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114177962A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 刁志鈿;王喜先;張嘉萍;徐健;馬波
• 申請（專利權）人: 中國科學院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 徐陽威

本發明公開了一種夾心微流控芯片的制作方法，包括以下步驟：制作模具：用硅片制作帶有通道結構的模板，再將PDMS高聚物倒入模板上固化形成PDMS層，然后對帶有通道結構的PDSM層打孔形成進樣口和出樣口，最后將PDMS層和玻璃鍵合形成模具；薄膜制備：將PDMS高聚物灌入模具中固化后形成PDMS薄膜；薄膜脫模：將PDMS層與玻璃剝離，固化后的PDMS薄膜會附著在PDMS層上，完成PDMS薄膜的脫模；薄膜鍵合：附著有PDMS薄膜的PDMS層與石英片離子體鍵合，然后將PDMS層緩慢的剝離，完成PDMS層和PDMS薄膜的分離，使PDMS薄膜停留在石英片上；石英片鍵合：PDMS薄膜遠離石英片的一側鍵合一塊石英片，從而形成石英片?PDMS薄膜?石英片的夾心結構。

技術領域

本發明涉及微流控芯片制作領域，尤其是涉及一種夾心微流控芯片的制作方法。

背景技術

微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上， 自動完成分析全過程。

在用于單細胞拉曼信號檢測、細胞分選的微流控芯片系統中，由于大多數芯片材料具有較強的拉曼背景信號，會掩蓋被測目標細胞的拉曼信號，所以用于單細胞拉曼檢測和分選的芯片材料有很大的限制。由于石英具有較低的拉曼背景信號，所以它是用于拉曼信號檢測、分選的微流控芯片的理想芯片材料。而目前石英芯片的鍵合要求鍵合表面具有很高的平整度和表面親和性，要求比較嚴格的表面清洗，這使得芯片制作過程復雜，故導致微流控芯片的成本非常高。

發明內容

本申請公開了一種夾心微流控芯片的制作方法，包括以下步驟：

制作模具：用硅片制作帶有通道結構的模板，再將PDMS高聚物倒入模板上固化形成PDMS層，然后對帶有通道結構的PDSM層打孔形成進樣口和出樣口，最后將PDMS層和玻璃鍵合形成模具；

PDMS薄膜制備：將PDMS高聚物灌入模具中固化后形成PDMS薄膜；

PDMS薄膜脫模：將PDMS層與玻璃剝離，固化后的PDMS薄膜會附著在PDMS層上，完成PDMS薄膜的脫模；

PDMS薄膜鍵合：附著有PDMS薄膜的PDMS層與石英片離子體鍵合，然后將PDMS層緩慢的剝離，完成PDMS層和PDMS薄膜的分離，使PDMS薄膜停留在石英片上；

石英片鍵合：PDMS薄膜遠離石英片的一側鍵合一塊石英片，從而形成石英片-PDMS薄膜-石英片的夾心結構。

通過采用上述技術方案，能夠制作出石英片-PDMS薄膜-石英片的夾心結構的微流控芯片，相比較目前的石英玻璃芯片的制備方法，不需要對石英片進行光刻，也不需要在制作PDMS薄膜制作的過程中進行硅烷化處理，成本更低，且在完成PDMS薄膜制作的過程后，不需要將PDMS薄膜從模具上剝離再轉移到石英片上，而是直接將PDMS薄膜直接鍵合在石英片上，再剝離模具，剝離模具的過程中，主要是對模具施力，而PDMS薄膜此時已經鍵合在石英片上，受到石英片的限制，所以在剝離模具的過程中，薄膜不會產生拉伸、撕裂、褶皺等問題，進而不會對微結構造成損壞，使微流控芯片的質量不會受到影響，方便后期微流控芯片的重復使用，進一步降低了成本。

可選的，所述制作模具的步驟中，要先對硅片模板的表面涂抹光刻膠，然后通過軟光刻技術對光刻膠進行光刻。

通過采用上述技術方案，在硅片模板上涂抹一層光刻膠，在進行光刻的過程中，只需要對光刻膠進行光刻，而軟光刻的技術更加成熟，相比較光刻石英片而言，方便光刻符合要求的微結構，成本也更加低廉。

可選的，所述制作模具的步驟中，在倒入PDMS高聚物后，放置在真空泵中進行抽真空，取出后吹滅表面氣泡；

然后將硅片模板和PDMS高聚物放入70℃的烘箱中2h進行固化形成PDMS層。