[發明專利]一種微陣列芯片及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202211237365.7
• 申請日: 2022-10-10
• 公開（公告）號: CN115888858A
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: 郭嘉亮;汪錦才;梁健龍;賴亮;朱雪艷;陳新偉;單紫軒;曾煦欣
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N30/02;G01N30/06;G01N30/74;G01N30/86;G03F7/20
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 廖奇麗

本發明屬于生物技術領域，公開了一種微陣列芯片及其制備方法和應用。本發明提供的微陣列芯片，具有親水性的反應孔及疏水性的非反應區域，反應孔的深度為20?50μm，刻蝕深度遠高于傳統激光刻蝕3?10μm的深度，非反應區域的疏水角為110°以上，且芯片表面平整、光滑。本發明采用雙重光刻及表面疏水化處理，可快速制得具有多個親水性一致的反應孔及疏水性的非反應區域的微陣列芯片，適應大規模工業化生產需要；可通過設計不同圖形化的掩膜，得到不同形狀的反應孔用于不同的檢測場景。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，特別涉及一種微陣列芯片及其制備方法和應用。

背景技術

親水-疏水交錯的微陣列芯片被廣泛應用于高通量生物分子檢測、藥物篩選領域，具有體積小、實驗效能高等優點。雖然芯片上區域親水、疏水的特性能夠有效避免樣品交叉污染、提高檢驗結果的可靠性，但由此大大提高了該微陣列芯片的制備難度。目前，大部分親水-疏水交錯的微陣列芯片都是通過疏水化后，激光刻孔獲得，存在技術成本高，刻孔后表面不光滑的缺點。而先通過光刻技術，再逐孔親水化處理的方式雖能解決表面不光滑的缺點，但需要耗費大量的時間(反應孔的數量越多，耗費的時間越多)，且由于單孔親水化過程的時間不一致，導致反應孔的親水性并不一致，影響后續的檢測過程。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種微陣列芯片及其制備方法和應用，本發明采用雙重光刻及表面疏水化處理，可快速制得具有親水性一致的反應孔及具有疏水性的非反應區域的微陣列芯片。

本發明的第一方面在于提供一種微陣列芯片，所述微陣列芯片具有親水性的反應孔及疏水性的非反應區域，所述反應孔的深度為20-50μm，所述非反應區域的疏水角為110°以上。

優選地，所述微陣列芯片具有多個親水性一致的反應孔。

優選地，所述反應孔為圓形反應孔，所述反應孔的直徑為10μm-1mm。可以理解的是，本發明的反應孔還可以為其他形狀，如橢圓形反應孔，錐形反應孔，多邊形反應孔等。

優選地，所述非反應區域的疏水角為110-130°。

本發明的第二方面在于提供所述微陣列芯片的制備方法，包括以下步驟：

在二氧化硅芯片的非反應區域形成第一光刻膠層；

通過濕法腐蝕工藝除去所述二氧化硅芯片中反應區域的二氧化硅，形成反應孔；反應孔的表面為二氧化硅，為親水性；而非反應區域因第一光刻膠層的保護，不受腐蝕工藝的影響；

對所述第一光刻膠層進行去除，得到目標芯片；

在所述目標芯片的反應孔的表面形成第二光刻膠層；

對所述目標芯片的非反應區域進行疏水化處理；目標芯片的反應孔因第二光刻膠層的保護而不受疏水工藝的影響；

對所述第二光刻膠層進行去除，得到所述微陣列芯片。

作為上述方案的進一步改進，在二氧化硅芯片的非反應區域形成第一光刻膠層，具體過程包括：

在所述二氧化硅芯片的表面形成正性光刻膠層；

采用具有與反應區域相對應的透光區域的掩膜，對所述正性光刻膠層進行曝光顯影，在所述二氧化硅芯片的非反應區域形成第一光刻膠層。

具體地，在二氧化硅芯片的非反應區域形成第一光刻膠層，包括以下步驟：

勻膠：將二氧化硅芯片放置于勻膠臺上，打開真空吸附開關，確保芯片穩固在勻膠臺，將正性光刻膠均勻涂覆在所述二氧化硅芯片的表面中央，低速旋涂5-20min，將正性光刻膠鋪在整個芯片的表面，設置2000-5000rpm，高速旋涂5-20min，使光刻膠厚度均勻，光刻膠厚度為2-10μm，形成正性光刻膠層；