[發明專利]一種微流控芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 202210435550.0
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114904593B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 董鳴;趙靚
• 申請（專利權）人: 廣州國家實驗室
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;B81B1/00;B81C1/00
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 張靈莉

本申請涉及一種微流控芯片及其制備方法，微流控芯片包括基片、蓋片、微孔層，微孔層在基片和蓋片之間；微孔層由微孔凝膠液固化而成，微孔凝膠液包括如下重量份原料：聚谷氨酸、水、交聯劑、銀納米線、絲素蛋白溶液；其制備方法為：制備模具，PMMA液澆筑到模具表面，固化后剝離模具，固化的PMMA為基片，基片上有空腔；制備帶微管道的模板，模板打通孔，微孔凝膠液經通孔填充到模板和基片嵌合的空腔中，基片上空腔容納微管道，微孔凝膠液固化形成微孔層，剝離模板，得復合層；復合層與蓋片熱壓鍵合，蓋片上通孔與微管道通道連通，制得成品；具有工藝簡單、操作便捷的優點，并且能夠實現樣品預處理功能與分析檢測功能的集成。

技術領域

本申請涉及微流控技術領域，更具體地說，它涉及一種微流控芯片及其制備方法。

背景技術

微流控指的是使用微管道處理或操縱微小流體的系統所涉及的科學，具有微小化、集成化等特征，微流控裝置通常被稱為微流控芯片，也稱微型實驗室和微全分析系統，微流控芯片技術是把生物、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寸的芯片上，自動完成分析全過程，在生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等領域具有較大的應用潛力。

相關的芯片毛細管電泳技術中，常利用微孔膜結構實現微流控芯片的樣品預處理功能集成，使初級樣品過濾、透析、濃縮集于一體，但是集成式的微流控芯片對加工材料和設備的要求較高，制備過程較為負載、繁瑣，所以影響了發展應用；若利用普通的石英材料進行分離、分析時，為了獲得較好的分離效果，常需要對微管道表面進行繁瑣、復雜的修飾處理，從而提高其比表面積以及親水毛細作用力，便于實現對樣品的集成預處理，一般采用表面活性劑對石英材料表面進行涂層處理，但是過程中需要多次經歷涂覆、清洗、高溫處理等步驟，不僅耗時久、操作繁瑣，而且成品品質不易保證。

因此，急需制備一種微流控芯片，使其不僅具有工藝簡單、操作便捷的優點，而且能夠實現樣品預處理功能與分析檢測功能的集成。

發明內容

為了制備一種微流控芯片，使其不僅具有工藝簡單、操作便捷的優點，而且能夠實現樣品預處理功能與分析檢測功能的集成，本申請提供一種微流控芯片及其制備方法。

第一方面，本申請提供一種微流控芯片，采用如下的技術方案：

一種微流控芯片，包括基片、蓋片、微孔層，微孔層位于基片和蓋片之間；微孔層由微孔凝膠液固化而成，微孔凝膠液包括如下重量份原料：聚谷氨酸0.5-2份、水95-125份、交聯劑0.2-0.6份、銀納米線0.05-0.1份、絲素蛋白溶液1-2.5份。

通過采用上述技術方案，基片、蓋片、微孔層相配合，利用微孔層在基片和蓋片之間的固化效果，使成品微流控芯片制備工藝簡單、操作便捷。

聚谷氨酸、交聯劑、銀納米線、絲素蛋白溶液相配合，聚谷氨酸在交聯劑的作用下形成三維聚合網絡，聚谷氨酸的側鏈羧基能夠與絲素蛋白溶液主鏈氨基、側鏈氨基相配合，通過相互作用力，使得絲素蛋白負載在三維聚合網絡結構表面；配合銀納米線較大的比表面積支撐作用，增加三維聚合網絡結構表面積，進一步提高三維聚合網絡結構的連通孔隙率(促進擴散)、親水性，從而提高微孔層的親水毛細作用力，便于實現樣品預處理功能與分析檢測功能的集成。

優選的，所述交聯劑由重量比為1:1-3的羥基氧化鋁和乙二醇二縮水甘油醚組成。

通過采用上述技術方案，聚谷氨酸、乙二醇二縮水甘油醚、絲素蛋白溶液、羥基氧化鋁相配合，聚谷氨酸在乙二醇二縮水甘油醚的作用下形成三維聚合網絡，然后在絲素蛋白主鏈、側鏈上氨基的作用下，使得絲素蛋白通過作用力粘附在三維聚合網絡表面，絲素蛋白表面的羧基與羥基氧化鋁表面的羥基通過氫鍵作用力連接，同時羥基氧化鋁表面的羥基與聚谷氨酸、絲素蛋白中游離的氨基、羧基相作用，使羥基氧化鋁粘附在三維聚合網絡結構表面及孔隙內部，提高三維網絡結構的機械強度以及耐熱性，當受到進樣注射壓力時，不易發生結構形變，以保證實現樣品預處理功能與分析檢測功能的集成。