專(zhuān)利名稱(chēng)：一種陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置及其制作方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置及其制作方法與應(yīng)用，屬于微反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab on a chip)已發(fā)展成為當(dāng)今世界上最前沿的科技領(lǐng)域之一 (Sens. Actutors, B, 1990，1,244-248.)，其以微流控芯片為核心技術(shù)，在化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都具有十分誘人的發(fā)展前景。微流控芯片技術(shù)是把化學(xué)和生物學(xué)等領(lǐng)域所涉及的前處理、加樣、反應(yīng)、分離、分析、細(xì)胞培養(yǎng)等基本操作單元集成或基本集成到方寸大小的芯片之上，以取代常規(guī)化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)室各種功能的一種技術(shù)平臺(tái)。微流控芯片具有比表面積大，傳質(zhì)傳熱速率快，試劑消耗小，環(huán)境友好，易規(guī)?；膳c高通量反應(yīng)等特點(diǎn)，使其在多方面應(yīng)用中都彰顯出優(yōu)越性。
作為微流控芯片的應(yīng)用之一，微反應(yīng)器技術(shù)CTetrahedron，2005，61 :2733-2742 ； Chem. Rev.，2007，107，2300-2318.)正蓬勃發(fā)展。微反應(yīng)器是一種單元反應(yīng)界面尺度為微米量級(jí)的微型化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，其將微結(jié)構(gòu)內(nèi)在的優(yōu)勢(shì)應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中。它的基本特征一是線性尺寸小，在微反應(yīng)器內(nèi)，隨著線性尺度的減小，導(dǎo)致物理量梯度增加以及傳質(zhì)傳熱速率加快，使化學(xué)反應(yīng)更快速地達(dá)到平衡；微反應(yīng)器的另一特征是高表面積/體積比，由于減小了液流的厚度，相應(yīng)的面積體積比與常規(guī)化學(xué)反應(yīng)容器相比顯著提高，從而可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)放熱及快混合。利用微反應(yīng)技術(shù)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，具有很多優(yōu)點(diǎn)(微流控芯片實(shí)驗(yàn)室，科學(xué)出版社，第五章PP. 113-147)，例如，可提高化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率和選擇性，保證反應(yīng)的安全性并減少環(huán)境問(wèn)題；能大大降低研發(fā)成本，縮短研發(fā)周期；可形成芯片實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)自動(dòng)化，提高效率等。
按體系中存在的相的狀況區(qū)分，微反應(yīng)器大體可分為均相和非均相兩類(lèi)，均相微反應(yīng)器一般是指體系中只存在液相的反應(yīng)器，這種體系中反應(yīng)物混合均勻，分子碰撞效率高，體系達(dá)到平衡塊，反應(yīng)速率高。但對(duì)于多組分，多步驟的反應(yīng)，均相反應(yīng)模式就具有了局限性，表現(xiàn)在反應(yīng)副產(chǎn)物難以從體系中去除，難以得到純度較高的終產(chǎn)物等。非均相反應(yīng)體系很好地解決了這一問(wèn)題，非均相微反應(yīng)器有液液、氣液以及氣液固相之分。尤其是氣固和液固反應(yīng)，固相載體可固定于微反應(yīng)器中，流體相與固相載體充分接觸發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后固載相與流體相易于分離。
目前固相微反應(yīng)器大體集中于酶促微反應(yīng)器(Anal. Chem.，2004，76 5498-5502.)，化學(xué)催化微反應(yīng)器(Angew. Chem. Int. Ed.，2006，45，2761-2766.)，固相萃取微反應(yīng)器(Anal. Chem.，2003，75 :5328-5335.)，磁珠免疫微反應(yīng)器(Lab Chip, 2005，5 657-664.)等方面的研究。而作為固相反應(yīng)的重要應(yīng)用，用于固相化學(xué)合成反應(yīng)的微反應(yīng)器報(bào)道則相對(duì)較少。固相合成技術(shù)就是將反應(yīng)物連接到帶有活性基團(tuán)的高聚物骨架上，通過(guò)流體相引入反應(yīng)物與固載物發(fā)生化學(xué)合成反應(yīng)，然后通過(guò)溶劑洗滌除去雜質(zhì)和副產(chǎn)物，并且不影響載體上的目標(biāo)化合物，最后采用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)或物理方法將目標(biāo)化合物裂解下來(lái)。固相合成技術(shù)適用于多步驟，多組分，循環(huán)進(jìn)行的反應(yīng)。固相合成中應(yīng)用最廣泛、最成熟的是多Jft固相合成(J. Am. Chem. Soc.，1963，85，2149-2154.)。由諾貝爾獎(jiǎng)獲得者 Merrif ield 創(chuàng)立并發(fā)展的固相多肽合成的方法以及基于此方法發(fā)展起來(lái)的組合化學(xué)技術(shù)對(duì)化學(xué)、醫(yī)藥及分子生物學(xué)等領(lǐng)域都起了巨大的推動(dòng)作用。在此基礎(chǔ)上，一些多聚生物分子例如寡核苷酸(NucleicAcids Res.，1981，9，1691-1706.)、寡糖(Science，1993，260，1307-1309.)的化學(xué)制備已經(jīng)使用了固相多步合成方法。固相合成簡(jiǎn)化了化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，不需要復(fù)雜的分離技術(shù)，容易獲得較高的產(chǎn)率，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但常規(guī)容器的固相多步合成具有反應(yīng)周期較長(zhǎng)，試劑用量較大，合成裝置昂貴等缺點(diǎn)。將微芯片反應(yīng)器與固相合成技術(shù)相結(jié)合，不但可以充分體現(xiàn)常規(guī)固相合成反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)，還能發(fā)揮微流控芯片的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效率、高通量、集成化、自動(dòng)化、成本低廉及環(huán)境友好的固相多步合成反應(yīng)。
基于微芯片平臺(tái)的固相合成技術(shù)目前也有相關(guān)報(bào)道(Science，2007，318， 1888-1888. , Proteomics, 2003, 3, 2135-2141.，發(fā)明專(zhuān)利組合式化合物陣列芯片及制備方法，03112772. X)，但是這些固相合成往往是靜態(tài)反應(yīng)，不能及時(shí)輸送新鮮反應(yīng)液，而且需要復(fù)雜昂貴的外部設(shè)備和特殊的反應(yīng)試劑。因此，發(fā)展成本低廉、裝置簡(jiǎn)便的微芯片固相合成方法，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)流動(dòng)狀態(tài)下以微流控芯片為平臺(tái)的合成具有十分誘人的前景。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置及其制作方法與應(yīng)用。
本發(fā)明提供的陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置包括分流微芯片、試劑加料池和合成反應(yīng)微芯片；所述分流微芯片包括基片A和與之鍵合在一起的蓋片B，所述基片A上設(shè)有一路變多路的叉形分流管路，所述蓋片B上設(shè)有分別與所述叉形分流管路的主路和叉形分路相連通的主路入口和數(shù)量相應(yīng)的叉形分路出口 ；所述叉形分路出口通過(guò)管路與所述試劑加料池的入口相連通；所述試劑加料池的頂部設(shè)有開(kāi)口和與之緊密配合的密封蓋；所述合成反應(yīng)微芯片包括基片a和與之鍵合在一起的蓋片b，所述基片a上設(shè)有中心進(jìn)樣口和以之為軸心的呈輻射狀分布的若干個(gè)反應(yīng)單元，所述反應(yīng)單元從所述中心進(jìn)樣口端至所述基片a的邊緣端均依次由緩沖通道、分進(jìn)樣口、反應(yīng)腔體和樣品出口組成；所述中心進(jìn)樣口和樣品出口均通過(guò)所述蓋片b上設(shè)有的通孔開(kāi)口于所述蓋片b外；所述反應(yīng)腔體內(nèi)設(shè)有攔壩， 所述攔壩固定在所述反應(yīng)腔體的底部和兩側(cè)且與所述反應(yīng)腔體的頂部設(shè)有間距；所述中心進(jìn)樣口和/或分進(jìn)樣口通過(guò)管路與所述試劑加料池的出口相連通。
上述的連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置中，所述基片A、蓋片B、基片a和蓋片b的材料可均為玻璃；所述叉形分路的數(shù)量和反應(yīng)單元的數(shù)量相等。
上述的連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置中，所述緩沖通道可為蛇形緩沖通道；所述中心進(jìn)樣口、分進(jìn)樣口和樣品出口可均為圓柱體形；所述反應(yīng)腔體可為圓角矩形的長(zhǎng)方體凹槽； 所述反應(yīng)腔體與所述樣品出口之間設(shè)有另一個(gè)蛇形緩沖通道；所述試劑加料池可為底面上分別設(shè)有所述試劑加料池的入口和出口的圓柱體形；所述密封蓋與所述試劑加料池可為螺紋密封連接，所述試劑加料池的材質(zhì)可為聚四氟乙烯。
上述的連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置中，所述攔壩可由圍堰和設(shè)于所述圍堰上的若干層?xùn)艡诮M成；所述柵欄由若干個(gè)圓柱體形組成；所述若干層?xùn)艡谥g交錯(cuò)排列，可有效束縛固相反應(yīng)載體，同時(shí)保證流路暢通；所述柵欄可為3層。
上述的連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置中，所述叉形分路和所述反應(yīng)單元的數(shù)量可均為 6 ；所述主路入口與動(dòng)力裝置相連通，所述動(dòng)力裝置可為氣動(dòng)注射泵；所述裝置包括與所述中心進(jìn)樣口、分進(jìn)樣口和樣品出口均密封配合的雙層嵌套管。
本發(fā)明還提供了上述連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置的制作方法，包括如下步驟
(1)將所述基片a的圖形通過(guò)激光照排制成膠片掩膜；
(2)將所述膠片掩膜覆蓋在勻膠鉻板上，然后將所述勻膠鉻板在紫外燈照射下進(jìn)行曝光得到曝光后的勻膠鉻板；
(3)將所述曝光后的勻膠鉻板在質(zhì)量百分含量為0. 7%-0. 8%的NaOH水溶液中顯影得到顯影后的勻膠鉻板；
(4)將所述顯影后的勻膠鉻板置于去鉻液中進(jìn)行去鉻得到去鉻后的勻膠鉻板，
(5)將所述去鉻后的勻膠鉻板置于刻蝕液中進(jìn)行刻蝕后用質(zhì)量百分含量為 2% -4%的NaOH水溶液和所述去鉻液去除殘存的光膠層和鉻層得到所述基片a ；
(6)在所述蓋片b上與所述基片a的中心進(jìn)樣口、分進(jìn)樣口和樣品出口的位置相應(yīng)處進(jìn)行打孔；然后將所述基片a和蓋片b進(jìn)行清洗后置于濃硫酸中浸泡過(guò)夜或在煮沸的濃硫酸中浸泡2小時(shí)-4小時(shí)；
(7)將所述基片a和蓋片b進(jìn)行緊密貼合，然后在真空烘箱中進(jìn)行真空預(yù)鍵合得到預(yù)鍵合的芯片；所述預(yù)鍵合的時(shí)間為1小時(shí)-2小時(shí)，所述預(yù)鍵合的溫度為120°C -150°C ；
(8)將所述預(yù)鍵合的芯片置于馬弗爐中進(jìn)行程序升溫鍵合即得所述合成反應(yīng)微芯片；
(9)將所述基片A的圖形通過(guò)激光照排制成膠片掩膜；
(10)將所述膠片掩膜覆蓋在勻膠鉻板上，然后將所述勻膠鉻板在紫外燈照射下進(jìn)行曝光得到曝光后的勻膠鉻板；
(11)將所述曝光后的勻膠鉻板在質(zhì)量百分含量為0. 7% -0. 8%的NaOH水溶液中顯影得到顯影后的勻膠鉻板；
(12)將所述顯影后的勻膠鉻板置于去鉻液中進(jìn)行去鉻得到去鉻后的勻膠鉻板；
(13)將所述去鉻后的勻膠鉻板置于刻蝕液中進(jìn)行刻蝕后用質(zhì)量百分含量為 2% -4%的NaOH水溶液和所述去鉻液去除殘存的光膠層和鉻層得到所述基片A ；
(14)在所述蓋片B上與所述基片A的主路入口和叉形分路出口的位置相應(yīng)處進(jìn)行打孔；然后將所述基片A和蓋片B進(jìn)行清洗后置于濃硫酸中浸泡過(guò)夜或在煮沸的濃硫酸中浸泡2小時(shí)-4小時(shí)；
(15)將所述基片A和蓋片B進(jìn)行緊密貼合，然后在真空烘箱中進(jìn)行真空預(yù)鍵合得到預(yù)鍵合的芯片；所述預(yù)鍵合的時(shí)間為1小時(shí)-2小時(shí)，所述預(yù)鍵合的溫度為120°C -150°C；
(16)將所述預(yù)鍵合的芯片置于馬弗爐中進(jìn)行程序升溫鍵合即得所述合成分流微-H-* LL心片；
(17)將所述分流微芯片、試劑加料池和合成反應(yīng)微芯片相連通即得所述裝置。
上述的制作方法中，所述曝光時(shí)間可為8秒；所述去鉻液可由硝酸鈰銨、冰醋酸和水組成，所述去鉻液中硝酸鈰銨的質(zhì)量-體積濃度為0. 2g/mL，所述去鉻液中冰醋酸的體積百分含量為3. 5% ；所述刻蝕液可由質(zhì)量百分含量為40%的氫氟酸水溶液、質(zhì)量百分含量為65%的硝酸水溶液和水組成，所述氫氟酸水溶液、硝酸水溶液和水的體積比可為CN 102527306 A1 0. 7 3. 3。
上述的制作方法中，步驟(6)所述清洗的溶劑可依次為加有洗滌劑的去離子水、 乙醇、丙酮、由氨水、質(zhì)量百分含量為20%的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為1 :1:5 組成的混合溶劑和由鹽酸、質(zhì)量百分含量為20%的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為 1:1:6組成的混合溶劑。
本發(fā)明還提供了上述裝置在多肽固相合成中的應(yīng)用。
上述應(yīng)用的具體操作步驟如下通過(guò)所述分進(jìn)樣口將分散于溶液中的固相載體分別注射到各所述反應(yīng)腔體中，所述反應(yīng)腔體中的攔壩將載體微球束縛，溶液順利流過(guò)所述反應(yīng)腔體，使用真空泵通過(guò)所述樣品出口施加負(fù)壓，將溶劑抽干，載體被成功固定；合成反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，所述裝置可實(shí)現(xiàn)兩種模式的試劑引入，分別為(1)各所述反應(yīng)單元注入同種試劑時(shí)，由注射泵通過(guò)所述中心進(jìn)樣口施加正壓從而向所述反應(yīng)腔體中引入反應(yīng)溶液；(2) 各所述反應(yīng)單元注入不同種試劑時(shí)，開(kāi)啟各所述試劑加料池，將反應(yīng)液加入到所述試劑加料池中，旋緊密封蓋使其密封，由注射泵推動(dòng)充氣注射器，通過(guò)所述分流微芯片將充氣推動(dòng)力分流，推動(dòng)與所述分流微芯片的多分路出口分別相連的試劑加料池，將不同的反應(yīng)液引入到所述合成反應(yīng)芯片的各反應(yīng)腔體中；固相載體樹(shù)脂洗滌步驟時(shí)，由注射泵通過(guò)所述中心進(jìn)樣口引入洗滌溶液；試劑引入，樹(shù)脂洗滌可多步循環(huán)進(jìn)行，直至目標(biāo)化學(xué)物合成完畢； 合成反應(yīng)結(jié)束后，由注射泵通過(guò)所述中心進(jìn)樣口弓丨入裂解液將反應(yīng)產(chǎn)物由固相載體上裂解分離，在各所述樣品出口處收集反應(yīng)產(chǎn)物。
本發(fā)明提供的以玻璃微流控反應(yīng)芯片為核心的陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置， 可實(shí)現(xiàn)快速、集成的固相多步合成反應(yīng)。所述裝置的合成反應(yīng)微芯片具有多個(gè)平行的反應(yīng)單元，單元間既相互連接又可獨(dú)立反應(yīng)，可同時(shí)進(jìn)行不同序列的一系列化合物的合成反應(yīng)； 在陣列式合成微芯片的每個(gè)反應(yīng)單元中設(shè)計(jì)了具有多層?xùn)艡?圍堰式結(jié)構(gòu)攔壩的反應(yīng)腔體，合成反應(yīng)的固相載體可被固定于反應(yīng)腔體中而反應(yīng)液可自由流通；在中心進(jìn)樣口和分進(jìn)樣口之間設(shè)計(jì)了蛇形緩沖區(qū)域，很大程度上減小了液體的混流和雜質(zhì)的引入；在陣列反應(yīng)微芯片的上游設(shè)計(jì)了分流微芯片和試劑加料池，可實(shí)現(xiàn)多單元同時(shí)并獨(dú)立進(jìn)樣；本裝置在形式上采取了連續(xù)流動(dòng)試劑輸入模式，可不斷向所述裝置提供新鮮反應(yīng)液，促進(jìn)反應(yīng)不斷向正方向進(jìn)行。本發(fā)明提供的裝置可耐受酸性、堿性、有機(jī)溶劑等各種苛刻的反應(yīng)條件。 本發(fā)明提供的裝置可實(shí)現(xiàn)多通道固相多步循環(huán)化學(xué)合成，具有微型化、集成化、高效率、低成本以及環(huán)境友好的優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制作的合成微芯片的設(shè)計(jì)規(guī)格示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制作的分流微芯片的設(shè)計(jì)規(guī)格示意圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1制作合成微芯片和分流微芯片的過(guò)程示意圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例1制作的合成微芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例1制作的試劑加料池的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例1制作的微流控芯片裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例1制作的合成腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例2制備的亮氨酸腦啡肽和其標(biāo)準(zhǔn)樣品的液相色譜圖。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例3制備的AR1、AR2、AR3、AR4、AR5和AR6的液相色譜圖。
具體實(shí)施方式
下述實(shí)施例中所使用的實(shí)驗(yàn)方法如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法。
下述實(shí)施例中所用的材料、試劑等，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑得到。
實(shí)施例1、陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置的制作
(1)六通道合成反應(yīng)微芯片的制作
六通道合成反應(yīng)微芯片的制作過(guò)程如圖3所示，其中，步驟A表示曝光步驟，步驟 B表示顯影步驟，步驟C表示去鉻步驟，步驟D表示腐蝕步驟，步驟E表示去光膠去鉻步驟， 步驟F表示鍵合步驟。
合成反應(yīng)微芯片的微通道尺寸設(shè)計(jì)如圖1所示，將設(shè)計(jì)好的合成反應(yīng)微芯片圖形通過(guò)激光照排制成膠片掩膜；將該膠片掩膜覆蓋在63. 5mmX63. 5mmX 1. 5mm的勻膠鉻版 (鉻型LRC ；鉻厚145nm ；膠厚570nm)上，在紫外燈照射(365nm)下曝光8秒；曝光后的鉻版在質(zhì)量百分含量為0.7%的NaOH水溶液中顯影，掩膜上的圖形被復(fù)制到光膠層上；室溫下將顯影后的勻膠鉻版放入到去鉻液(該去鉻液中硝酸鈰銨的質(zhì)量-體積濃度為0. 2g/mL, 冰醋酸的體積百分含量為3. 5% )中腐蝕裸露的鉻層；將去鉻后的鉻版置于刻蝕液(該刻蝕液由質(zhì)量百分含量為40%的氫氟酸水溶液、質(zhì)量百分含量為65%的硝酸水溶液和水組成，所述氫氟酸水溶液、硝酸水溶液和水的體積分別為12mL、8. 4mL和39. 6mL,三者的體積比為1 0.7 3.3)中，刻蝕時(shí)間為2小時(shí)；用質(zhì)量百分含量為2%的NaOH水溶液和上述去鉻液去除殘存的光膠層及鉻層；截取與基片同樣大小的的玻璃蓋片，在蓋片上與基片的進(jìn)樣口處相對(duì)應(yīng)的位置用微型臺(tái)式鉆床打孔，孔直徑1. 6mm ；將基片和蓋片在下列溶液中依次超聲清洗15分鐘加有洗滌劑的去離子水、乙醇、丙酮、RCA-I (為質(zhì)量百分含量為20% 的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為1 1 5組成的混合溶劑和由鹽酸)、RCA-2(為質(zhì)量百分含量為20%的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為1 1 6組成的混合溶劑)，將清洗后的基片和蓋片置入濃硫酸中浸泡過(guò)夜；用去離子水沖洗芯片并在流動(dòng)的去離子水中將基片與蓋片緊緊貼合，置于真空烘箱中進(jìn)行真空預(yù)鍵合，預(yù)鍵合時(shí)間為1小時(shí)，預(yù)鍵合溫度為 1500C ；將預(yù)鍵合好的芯片置于馬弗爐中程序升溫鍵合，升溫程序?yàn)?-10-70-110-470min， 30-130-130-600-600°C得到合成反應(yīng)微芯片，基本無(wú)滲漏或劈裂現(xiàn)象。
上述制備的合成反應(yīng)微芯片的結(jié)構(gòu)如圖4所示。
(2)叉形分流微芯片的制作
叉形分流微芯片的制作過(guò)程如圖3所示。
叉形分流微芯片的微通道尺寸設(shè)計(jì)如圖2所示，將設(shè)計(jì)好的微流控芯片圖形通過(guò)激光照排制成膠片掩膜；將該膠片掩膜覆蓋在32. OmmX 32. OmmX 1. 5mm的勻膠鉻版(鉻型 LRC ；鉻厚145nm ；膠厚570nm)上，在紫外燈照射(365nm)下曝光8秒；上進(jìn)行曝光；曝光后的鉻版在質(zhì)量百分含量為0.8%的NaOH水溶液中顯影，掩膜上的圖形被復(fù)制到光膠層上；室溫下將顯影后的勻膠鉻版放入到去鉻液(該去鉻液中硝酸鈰銨的質(zhì)量-體積濃度為 0.2g/mL，冰醋酸和水的體積比為0.7 20)中腐蝕裸露的鉻層；將去鉻后的鉻版置于刻蝕液(該刻蝕液由質(zhì)量百分含量為40%的氫氟酸水溶液、質(zhì)量百分含量為65%的硝酸水溶液和水組成，所述氫氟酸水溶液、硝酸水溶液和水的體積分別為12mL、8. 4mL和39. 6mL，三者的體積比為1 0.7 3.3)中，刻蝕時(shí)間為2小時(shí)；用質(zhì)量百分含量為4%的NaOH水溶液和上述去鉻液去除殘存的光膠層及鉻層；截取與基片同樣大小的的玻璃蓋片，在蓋片上與基片的主路入口和分路入口處相對(duì)應(yīng)的位置用微型臺(tái)式鉆床打孔，孔直徑1.6mm;將基片和蓋片在下列溶液中依次超聲清洗15分鐘加有洗滌劑的去離子水、乙醇、丙酮、RCA-I (為質(zhì)量百分含量為20%的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為1 1 5組成的混合溶劑和由鹽酸)、RCA-2(為質(zhì)量百分含量為20%的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為1 1 6組成的混合溶劑)，將清洗后的基片和蓋片置入濃硫酸中浸泡過(guò)夜；用去離子水沖洗芯片并在流動(dòng)的去離子水中將基片與蓋片緊緊貼合，置于真空烘箱中進(jìn)行真空預(yù)鍵合，預(yù)鍵合時(shí)間為2小時(shí)，預(yù)鍵合溫度為120°C ；將預(yù)鍵合好的芯片置于馬弗爐中程序升溫鍵合，升溫程序?yàn)?-10-70-110-470min，30-130-130-600-600°C得到分流微芯片，基本無(wú)滲漏或劈裂現(xiàn)象。
(3)試劑加料池的制作
試劑加料池構(gòu)造如圖5所示，其材質(zhì)為聚四氟乙烯，該試劑加料池7的主腔體為圓柱形，腔體加工螺紋，制作與之配套的密封蓋14 ；底面上加工雙通結(jié)構(gòu)管路，管路內(nèi)徑為 1.6mm，分別與分流微芯片的分路出口和合成反應(yīng)微芯片的中心進(jìn)樣口和分進(jìn)樣口相連。
(4)將上述制作的分流微芯片、試劑加料池和合成反應(yīng)微芯片順序連通后即得到六通道的陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置，其結(jié)構(gòu)如圖6所示；圖6中各標(biāo)記如下，1中心進(jìn)樣口、2蛇形緩沖通道、3分進(jìn)樣口、4反應(yīng)腔體、5樣品出口、6合成反應(yīng)微芯片、7試劑加料池、8分流微芯片、9主路入口、10叉形分路出口。
其中，反應(yīng)腔體4的結(jié)構(gòu)如圖7所示，圖7中各標(biāo)記如下，11圍堰、12柵欄、13固相載體樹(shù)脂。
本實(shí)施例制作的陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置包括合成反應(yīng)微芯片6，該合成反應(yīng)微芯片6包括規(guī)格為63. 5X63.5X 1. 5mm3的拋光玻璃制成的六通道輻射狀微流控芯片作為基片(基片a)以及與之鍵合在一起的面積相同的玻璃蓋片(蓋片b)；基片a上設(shè)有中心進(jìn)樣口 1，以中心進(jìn)樣口 1為中心，向外輻射六個(gè)完全相同的輻射狀反應(yīng)單元；各反應(yīng)單元從中心進(jìn)樣口 1端至合成反應(yīng)微芯片6的邊緣端依次由蛇形緩沖通道2、分進(jìn)樣口 3、 反應(yīng)腔體4和樣品出口 5組成；其中，蛇形緩沖通道2的寬度為50 μ m，深度為60 μ m ；反應(yīng)腔體4為圓角矩形的長(zhǎng)方體凹槽，其寬度為600 μ m,深度為150 μ m,長(zhǎng)度為1. 3cm,反應(yīng)腔體 4的腔體內(nèi)設(shè)有一個(gè)攔壩，該攔壩由圍堰11和設(shè)之于該圍堰11的上面的三層圓柱體形微柱柵欄12組成，圍堰11的的高度為130 μ m,柵欄12的高度為20 μ m,三層?xùn)艡?2之間的行間距為10 μ m，每個(gè)柵欄微珠的間距為10 μ m，三層?xùn)艡?2之間呈交錯(cuò)排列；中心進(jìn)樣口 1、分進(jìn)樣口 3和樣品出口 5的內(nèi)徑均為1. 6mm ；分流微芯片8包括鍵合在一起的玻璃基片(基片 A)與玻璃蓋片(基片B)，該玻璃基片與玻璃蓋片的規(guī)格均為32.0X32.0X 1. 5mm3,基片A上設(shè)有一路變六路的叉形分流管路，主路寬度為600 μ m，叉形六路管路的寬度為50 μ m，主路和叉形管路的深度均為60 μ m ；試劑加料池7的材質(zhì)為聚四氟乙烯，其主腔體為圓柱形，腔體加工螺紋，制作與之配套的密封蓋14 ；底面上加工雙通結(jié)構(gòu)管路15，管路內(nèi)徑為1. 6mm, 分別與分流微芯片的分路出口和合成反應(yīng)微芯片的中心進(jìn)樣口和分進(jìn)樣口相連。該裝置設(shè)有與中心進(jìn)樣口 1、分進(jìn)樣口 3和樣品出口 5密封配合的雙層嵌套管(圖中未示出)，其中， 內(nèi)管為內(nèi)徑1. 2mm，外徑1. 6mm的聚四氟乙烯管線，外管為內(nèi)徑1. 6mm，外徑2. 2mm的不銹鋼管路。
使用上述裝置時(shí)，將主路入口 9與氣動(dòng)注射泵相連，樣品出口 5與接收瓶相連即可。
實(shí)施例2、利用實(shí)施例1制作的連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置進(jìn)行各個(gè)反應(yīng)單元的多肽合成反應(yīng)
(1)固相載體的制備
常規(guī)容器固相多肽合成中使用的載體王樹(shù)脂等交聯(lián)度比較低，在有機(jī)溶劑氛圍下發(fā)生溶脹。如果將溶脹的樹(shù)脂填入微流控芯片反應(yīng)腔體中，會(huì)發(fā)生變形而堵塞微通道。因此采用種子一步溶脹聚合法制備了適用于本發(fā)明的微流控芯片裝置的高交聯(lián)剛性載體微球， 具體制備方法如下
a、聚乙烯(PS)種子的制備根據(jù)文獻(xiàn)(Macromolecules，1990，23，3104-3109·)， 制備了粒徑約為10 μ m的PS種子。
b、反應(yīng)體系油相包括單體對(duì)氯甲基苯乙烯G-Vinylbenzyl chloride) 2. 5mL，交聯(lián)劑二乙烯基苯(DVB)2. 5mL，引發(fā)劑偶氮二異丁腈(AIBN)O. Ig ；反應(yīng)體系水相包括Ig PS 種子，1. 2g聚乙烯醇(PVA)，0. 12g十二烷基磺酸鈉(SDS)，120mL去離子水；將上述油相與 1/3的上述水相混合，超聲乳化，逐滴加入至2/3的水相中，在混合體系中加入3. 75mL甲苯和1. 25mL正辛醇作為致孔劑；控制種子溶脹的溶脹溫度為30°C，溶脹時(shí)間為M小時(shí)；聚合反應(yīng)的升溫梯度為55-60-65-70°C，反應(yīng)時(shí)間為12小時(shí)，每隔3小時(shí)調(diào)高一個(gè)溫度梯度，得到樹(shù)脂基質(zhì)。
C、用丙酮對(duì)上述制得的樹(shù)脂基質(zhì)進(jìn)行索氏抽提以除去致孔劑，得交聯(lián)度為50%的樹(shù)脂微球；然后將得到的樹(shù)脂微球分散到15mL含有0. 55g對(duì)羥基苯甲醇的二氯甲烷(DCM) 溶液中，反應(yīng)12小時(shí)得羥甲基酚甲基聚苯乙烯樹(shù)脂微球。
d、根據(jù)文獻(xiàn)(Fmoc solid phase peptide synthesis,Oxford University Press， 2000，ch.3，pp. 47-48.)，將Fmoc保護(hù)的氨基酸偶聯(lián)于上述制得的羥甲基酚甲基聚苯乙烯樹(shù)脂微球之上；得到了 Fmoc-Leu、Fomc-Ser和Fmoc-Phe三種氨基酸修飾的固相肽合成載體。根據(jù)文獻(xiàn)(Fmoc solid phase peptide synthesis, Oxford University Press， 2000，ch. 3，pp. 63.)，對(duì)上述制得的三種氨基酸修飾的固相肽合成載體的鍵合量進(jìn)行測(cè)定， Fmoc-Leu 樹(shù)脂鍵合量為 0. 73mmol/g, Fomc-Ser 樹(shù)脂鍵合量為 0. 97mmol/g, Fmoc-Phe 樹(shù)脂鍵合量為0. 70mmol/g。
(2)以上述制備的Fmoc-Leu修飾的固相肽合成載體作為固相載體，利用實(shí)施例1 制作的陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置合成亮氨酸腦啡肽。
根據(jù)文獻(xiàn)(Int.J. Pept. Protein Res.，1990，35，161-214.)報(bào)道的方法合成多肽亮氨酸腦啡肽，其序列為T(mén)yr-Gly-Gly-Phe-Leu。
具體合成步驟如下
a、使用精密注射泵推動(dòng)ImL注射器通過(guò)中心進(jìn)樣口 1將分散于N’ N-二甲基甲酰胺(DMF)中的Fmoc-Leu修飾的固相肽合成載體注入到反應(yīng)腔體中，注入質(zhì)量為2. 54mg ；反應(yīng)腔體4中的三層?xùn)艡?2和圍堰11式結(jié)構(gòu)的攔壩將該載體微球束縛，而DMF溶液順利流過(guò)反應(yīng)腔體4。
b、脫保護(hù)通過(guò)注射泵從中心進(jìn)樣口 1注入脫保護(hù)試劑(質(zhì)量百分含量為20%的六氫吡啶的DMF溶液)，注射流速為2 μ L/min,脫保護(hù)時(shí)間為5分鐘。
C、洗滌樹(shù)脂使用真空泵通過(guò)樣品出口 5施加負(fù)壓，將溶劑抽干；通過(guò)注射泵由中心進(jìn)樣口 1注入DMF洗滌樹(shù)脂，除去殘余的脫保護(hù)試劑及反應(yīng)后雜質(zhì)，注射流速為300 μ L/ min，洗滌時(shí)間為6分鐘。
d、氨基酸偶聯(lián)將C端第二位氨基酸試劑Fmoc-Phe與苯并三氮唑-N，N，N，，N，-四甲基脲六氟磷酸鹽(HBTU)混合，加入活化試劑(摩爾濃度為0. 4mol/L的N-甲基嗎啡啉的 DMF溶液)配成氨基酸偶聯(lián)試劑；通過(guò)注射泵由中心進(jìn)樣口 1將上述氨基酸偶聯(lián)試劑引入到反應(yīng)腔體4中，注入流速為2 μ L/min，偶聯(lián)時(shí)間為20分鐘。
e、洗滌樹(shù)脂使用真空泵通過(guò)樣品出口 5施加負(fù)壓，將反應(yīng)液抽干；注入DMF清洗樹(shù)脂；注射流速為50 μ L/min，洗滌時(shí)間為6分鐘。洗滌樹(shù)脂之后，抽干洗滌液。
f、依次重復(fù)步驟b、c、d和e 3次，其中，步驟d中的氨基酸試劑依次為氨基酸試劑 Fmoc-Tyr, Fmoc-Gly 和 Fmoc-Gly 得到亮腦啡肽。
g、亮腦啡肽合成結(jié)束之后，注入脫保護(hù)試劑，使N端氨基酸的保護(hù)基團(tuán)脫除，并注入DMF洗滌樹(shù)脂。
h、溶劑置換通過(guò)注射泵先后注入二氯甲烷、甲醇置換DMF溶劑；注射泵流速為 25 μ L/min,置換時(shí)間分別為3分鐘。
i、原位裂解通過(guò)注射泵由中心進(jìn)樣口 1注入裂解試劑(質(zhì)量百分含量為97. 5% 的三氟乙酸(TFA)的水溶液)，注射流速為2 μ L/min,裂解時(shí)間為30分鐘；在樣品出口 5處收集裂解產(chǎn)物即得肽亮氨酸腦啡肽。
(3)步驟⑵制備的裂解產(chǎn)物的分析與鑒定
a、將得到的裂解產(chǎn)物用乙醚沉淀，然后收集固體洗滌抽干。以反相液相色譜分析檢測(cè)。色譜體系為Hitachi L-7610脫氣機(jī)，Hitachi L-7100四元梯度泵，Hitachi L-7420 紫外-可見(jiàn)檢測(cè)器，Hitachi L-7300 柱溫箱，Hitachi D-7000 面板以及 Rheodyne 7725i進(jìn)樣閥。色譜條件色譜柱TSK-gel ODS-IOOV(150mmX4. 6mm i.d.);淋洗梯度 0-30-35min, 5-80-80 % 乙腈 / 水，0. 1 % TFA)；流速lmL min-1 ；檢測(cè)波長(zhǎng):220nm ；靈敏度0. 01。其液相色譜圖如圖8所示；其中，亮氨酸腦啡肽的標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)自Boehringer Co. Manheim, Germany。
b、收集色譜分離主峰進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)。檢測(cè)儀器Bruker Daltonics BIFLEX III基質(zhì)輔助激光解吸電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜。質(zhì)譜信號(hào)顯示質(zhì)荷比為556. 4，578. 4及594. 3，分別為多肽肽亮氨酸腦啡肽YGGFL的[M+H]+，[Μ+Na]+及[M+K]+分子離子峰。
C、經(jīng)反相液相色譜分析，多肽粗產(chǎn)物的純度為91. 8%。質(zhì)譜鑒定也驗(yàn)證了合成序列的正確性。
利用本發(fā)明裝置的五肽合成反應(yīng)在四小時(shí)內(nèi)可完成，相較于常規(guī)多肽合成中數(shù)十小時(shí)甚至幾天的反應(yīng)周期，反應(yīng)效率大大提高。反應(yīng)中還實(shí)現(xiàn)了原位裂解，而常規(guī)的多肽合成儀器不能實(shí)現(xiàn)原位裂解或需采用專(zhuān)用的裂解裝置。
實(shí)施例3、以實(shí)施例2制備的Fmoc-Leu Jomc-Ser和Fmoc-Phe修飾的固相肽合成載體作為固相載體，利用實(shí)施例1制作的連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置進(jìn)行集成化固相多肽合成反應(yīng)
(1) f艮據(jù)文獻(xiàn)(Combinatorial Chemistry, Oxford University Press, 1998, ch. 3，pp. 42-43.)報(bào)道的方法合成抗β -內(nèi)啡肽3E7mAb親和多肽庫(kù)中親和活性較高的六種多肽 YGAFLS (ARl)，YGAFS (AR2)，YGAFL (AR3)，YGGFLS (AR4)，YGAF (AR5)和 YGALS (AR6)。
具體合成步驟如下
a、使用精密注射泵推動(dòng)ImL注射器通過(guò)分進(jìn)樣口 3將分散于DMF中的實(shí)施例2 制備的羥甲基酚甲基聚苯乙烯樹(shù)脂微球分別注入到反應(yīng)腔體4中，每個(gè)反應(yīng)腔體4中注入實(shí)施例2制備的偶聯(lián)有不同氨基酸的六份樹(shù)脂。每個(gè)反應(yīng)腔體4中的固相載體類(lèi)型和質(zhì)量分別為=Fmoc-Ser修飾的固相肽合成載體，2. 07mg ；Fmoc-Ser修飾的固相肽合成載體，1. 98mg ；Fmoc-Leu修飾的固相肽合成載體，2. 59mg ；Fmoc-Ser修飾的固相肽合成載體，2. 34mg ；Fmoc-Phe修飾的固相肽合成載體，2. 13mg ；Fmoc-Ser修飾的固相肽合成載體， 2. 45mg。各個(gè)單元反應(yīng)腔體4中的三層?xùn)艡?2和圍堰11式結(jié)構(gòu)的攔壩將上述固相載體微球束縛，而DMF溶液順利流過(guò)腔體。
b、脫保護(hù)由注射泵從中心進(jìn)樣口注入脫保護(hù)試劑，注射流速為12yL/min，脫保護(hù)時(shí)間為5分鐘。
C、洗滌樹(shù)脂使用真空泵通過(guò)樣品出口 5施加負(fù)壓，將溶劑抽干。由注射泵從中心進(jìn)樣口 1注入DMF洗滌樹(shù)脂，除去殘余的脫保護(hù)試劑及反應(yīng)后雜質(zhì)，注射流速為300 μ L/ min，洗滌時(shí)間為6分鐘。
d、氨基酸偶聯(lián)將各反應(yīng)單元所合成序列的Fmoc-氨基酸與HBTU混合，加入活化劑配成氨基酸偶聯(lián)試劑。打開(kāi)旋塞，將上述偶聯(lián)試劑加入到試劑加料池7中；由注射泵推動(dòng)充氣注射器，通過(guò)一路變六路的分流微芯片8將充氣推動(dòng)力分為六份，推動(dòng)與分流微芯片8 相連的氨基酸加料池，將不同的氨基酸偶聯(lián)試劑引入到反應(yīng)腔體4中，注入流速為12yL/ min，偶聯(lián)時(shí)間為20分鐘。
e、洗滌樹(shù)脂使用真空泵通過(guò)樣品出口 5施加負(fù)壓，將反應(yīng)液抽干。注入DMF清洗樹(shù)脂。注射流速為300 μ L/min，洗滌時(shí)間為6分鐘。洗滌樹(shù)脂之后，抽干洗滌液。
f、根據(jù)每個(gè)反應(yīng)腔體4中合成多肽的長(zhǎng)度，依次重復(fù)步驟b、C、d和e的次數(shù)為氨基酸殘基數(shù)減1。
g、六個(gè)反應(yīng)腔體4內(nèi)的多肽合成結(jié)束之后，由中心進(jìn)樣口 1注入脫保護(hù)試劑，使N 端氨基酸的保護(hù)基團(tuán)脫除，并注入DMF洗滌樹(shù)脂。
h、溶劑置換由注射泵從中心進(jìn)樣口 1先后注入二氯甲烷、甲醇置換DMF溶劑，注射流速為150 μ L/min，置換時(shí)間分別為3分鐘。
i、原位裂解由注射泵從中心進(jìn)樣口 1注入裂解試劑(質(zhì)量百分含量為97. 5%的三氟乙酸(TFA)的水溶液)，注射流速為12 μ L/min，裂解時(shí)間為30分鐘。在六個(gè)反應(yīng)腔體 4的樣品出口 5處收集裂解產(chǎn)物。
(2)裂解產(chǎn)物的分析與鑒定
a、將從六個(gè)樣品出口 5處接收的裂解產(chǎn)物用乙醚沉淀，收集固體洗滌抽干。以反相液相色譜分析檢測(cè)。色譜體系與實(shí)施例2中的色譜體系相同。色譜條件色譜柱TSK-gel 0DS-100V (150mmX 4. 6mm i. d.)；淋洗梯度0-20_25min，5-80-80% 乙腈 / 水，0· 1 % TFA)； 流速=ImL min-1 ；檢測(cè)波長(zhǎng):220nm ；靈敏度:0. 01。
b、將收集的各色譜分離主峰進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)。檢測(cè)儀器Bruker Daltonics BIFLEXI11基質(zhì)輔助激光解吸電離-飛行時(shí)間質(zhì)譜。六種產(chǎn)物的質(zhì)譜圖如圖9所示，AR-I 譜圖中，質(zhì)譜信號(hào)顯示質(zhì)荷比為657. 3，679. 3及695. 3，分別對(duì)應(yīng)多肽YGAFLS的[M+H]+，[Μ+Na] +及[M+K] +分子離子峰；AR-2譜圖中，質(zhì)譜信號(hào)顯示質(zhì)荷比為M4. 2，566. 2及582. 1， 分別對(duì)應(yīng)多肽YGAFS的[M+H]+，[Μ+Na]+及[M+K]分子離子峰;AR-3譜圖中，質(zhì)譜信號(hào)顯示質(zhì)荷比為570. 4及608. 1，分別對(duì)應(yīng)多肽YGAFL的[M+H]+及[M+K]+分子離子峰；AR-4譜圖中，質(zhì)譜信號(hào)顯示質(zhì)荷比為643. 3，665. 3及681. 3，分別對(duì)應(yīng)多肽YGGFLS的[M+H]+，[M+Na] + 及[M+K] +分子離子峰；AR-5譜圖中，質(zhì)譜信號(hào)顯示質(zhì)荷比為457. 1,479. 1及495. 1，分別對(duì)應(yīng)多肽YGAF的[M+H]+，[Μ+Na]+及[M+K]+分子離子峰;AR-5譜圖中，質(zhì)譜信號(hào)顯示質(zhì)荷比為510. 2，532. 2及548. 2，分別對(duì)應(yīng)多肽YGALS的[M+H]+，[Μ+Na] +禾口 [M+K]+分子離子峰。6 種產(chǎn)物的液相色譜圖如圖9所示。
C、經(jīng)反相液相色譜分析，6種產(chǎn)物的純度分別為90. 8%,88. 7%,91. 5%,73. 4%, 90. 2%和89.7%。質(zhì)譜鑒定證明了合成序列的正確性。本發(fā)明的裝置可在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)合成具有較高純度的一系列不同長(zhǎng)度，不同序列的多肽。本發(fā)明提供的微流控裝置具有高效率、集成化、低成本的特點(diǎn)，有望發(fā)展成基于微流控芯片系統(tǒng)的集成化多肽合成-在線識(shí)別篩選平臺(tái)。
權(quán)利要求
1.一種陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置，其特征在于所述裝置包括分流微芯片、試劑加料池和合成反應(yīng)微芯片；所述分流微芯片包括基片A和與之鍵合在一起的蓋片B，所述基片A上設(shè)有一路變多路的叉形分流管路，所述蓋片B上設(shè)有分別與所述叉形分流管路的主路和叉形分路相連通的主路入口和數(shù)量相應(yīng)的叉形分路出口 ；所述叉形分路出口通過(guò)管路與所述試劑加料池的入口相連通；所述試劑加料池的頂部設(shè)有開(kāi)口和與之緊密配合的密封蓋；所述合成反應(yīng)微芯片包括基片a和與之鍵合在一起的蓋片b，所述基片a上設(shè)有中心進(jìn)樣口和以之為中心的呈輻射狀分布的若干個(gè)反應(yīng)單元，所述反應(yīng)單元從所述中心進(jìn)樣口端至所述基片a的邊緣端均依次由緩沖通道、分進(jìn)樣口、反應(yīng)腔體和樣品出口組成；所述中心進(jìn)樣口和樣品出口均通過(guò)所述蓋片b上設(shè)有的通孔開(kāi)口于所述蓋片b外；所述反應(yīng)腔體內(nèi)設(shè)有攔壩，所述攔壩固定在所述反應(yīng)腔體的底部和兩側(cè)且與所述反應(yīng)腔體的頂部設(shè)有間距；所述中心進(jìn)樣口和分進(jìn)樣口均通過(guò)管路與所述試劑加料池的出口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述基片A、蓋片B、基片a和蓋片b的材料均為玻璃；所述叉形分路的數(shù)量和反應(yīng)單元的數(shù)量相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于所述緩沖通道為蛇形緩沖通道；所述中心進(jìn)樣口、分進(jìn)樣口和樣品出口均為圓柱體形；所述反應(yīng)腔體為圓角矩形的長(zhǎng)方體凹槽； 所述反應(yīng)腔體與所述樣品出口之間設(shè)有另一個(gè)蛇形緩沖通道；所述試劑加料池為底面上分別設(shè)有所述試劑加料池的入口和出口的圓柱體形；所述密封蓋與所述試劑加料池為螺紋密封連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的裝置，其特征在于所述攔壩由圍堰和設(shè)于所述圍堰上的若干層?xùn)艡诮M成；所述柵欄由若干個(gè)圓柱體組成；所述若干層?xùn)艡谥g交錯(cuò)排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述柵欄為3層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的裝置，其特征在于所述叉形分路和所述反應(yīng)單元的數(shù)量均為6 ；所述主路入口與動(dòng)力裝置相連通，所述動(dòng)力裝置為氣動(dòng)注射泵；所述裝置包括與所述中心進(jìn)樣口、分進(jìn)樣口和樣品出口均密封配合的雙層嵌套管。
7.權(quán)利要求1-6中任一所述裝置的制作方法，包括如下步驟(1)將所述基片a的圖形通過(guò)激光照排制成膠片掩膜；(2)將所述膠片掩膜覆蓋在勻膠鉻板上，然后將所述勻膠鉻板在紫外燈照射下進(jìn)行曝光得到曝光后的勻膠鉻板；(3)將所述曝光后的勻膠鉻板在質(zhì)量百分含量為0.7% -0. 8%的NaOH水溶液中顯影得到顯影后的勻膠鉻板；(4)將所述顯影后的勻膠鉻板置于去鉻液中進(jìn)行去鉻得到去鉻后的勻膠鉻板；(5)將所述去鉻后的勻膠鉻板置于刻蝕液中進(jìn)行刻蝕后用質(zhì)量百分含量為2%-4%的 NaOH水溶液和所述去鉻液去除殘存的光膠層和鉻層得到所述基片a ；(6)在所述蓋片b上與所述基片a的中心進(jìn)樣口、分進(jìn)樣口和樣品出口的位置相應(yīng)處進(jìn)行打孔；然后將所述基片a和蓋片b進(jìn)行清洗后置于濃硫酸中浸泡過(guò)夜或在煮沸的濃硫酸中浸泡2小時(shí)-4小時(shí)；(7)將所述基片a和蓋片b進(jìn)行緊密貼合，然后在真空烘箱中進(jìn)行真空預(yù)鍵合得到預(yù)鍵合的芯片；所述預(yù)鍵合的時(shí)間為1小時(shí)-2小時(shí)，所述預(yù)鍵合的溫度為120°C -150°C ；(8)將所述預(yù)鍵合的芯片置于馬弗爐中進(jìn)行程序升溫鍵合即得所述合成反應(yīng)微芯片；(9)將所述基片A的圖形通過(guò)激光照排制成膠片掩膜；(10)將所述膠片掩膜覆蓋在勻膠鉻板上，然后將所述勻膠鉻板在紫外燈照射下進(jìn)行曝光得到曝光后的勻膠鉻板；(11)將所述曝光后的勻膠鉻板在質(zhì)量百分含量為0.7% -0. 8%的NaOH水溶液中顯影得到顯影后的勻膠鉻板；(12)將所述顯影后的勻膠鉻板置于去鉻液中進(jìn)行去鉻得到去鉻后的勻膠鉻板；(13)將所述去鉻后的勻膠鉻板置于刻蝕液中進(jìn)行刻蝕后用質(zhì)量百分含量為2%-4% 的NaOH水溶液和所述去鉻液去除殘存的光膠層和鉻層得到所述基片A ；(14)在所述蓋片B上與所述基片A的主路入口和叉形分路出口的位置相應(yīng)處進(jìn)行打孔；然后將所述基片A和蓋片B進(jìn)行清洗后置于濃硫酸中浸泡過(guò)夜或在煮沸的濃硫酸中浸泡2小時(shí)-4小時(shí)；(15)將所述基片A和蓋片B進(jìn)行緊密貼合，然后在真空烘箱中進(jìn)行真空預(yù)鍵合得到預(yù)鍵合的芯片；所述預(yù)鍵合的時(shí)間為1小時(shí)-2小時(shí)，所述預(yù)鍵合的溫度為120°C -150°C ；(16)將所述預(yù)鍵合的芯片置于馬弗爐中進(jìn)行程序升溫鍵合即得所述合成分流微芯片；(17)將所述分流微芯片、試劑加料池和合成反應(yīng)微芯片相連通即得所述裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述去鉻液由硝酸鈰銨、冰醋酸和水組成，所述去鉻液中硝酸鈰銨的質(zhì)量-體積濃度為0. 2g/mL，所述去鉻液中冰醋酸的體積百分含量為3. 5% ；所述刻蝕液由質(zhì)量百分含量為40%的氫氟酸水溶液、質(zhì)量百分含量為65% 的硝酸水溶液和水組成，所述氫氟酸水溶液、硝酸水溶液和水的體積比為。。。。。。。。1 。。。。0.7 3.3。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于步驟(6)所述清洗的溶劑依次為加有洗滌劑的去離子水、乙醇、丙酮、由氨水、質(zhì)量百分含量為20%的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為1 1 5組成的混合溶劑和由鹽酸、質(zhì)量百分含量為20%的過(guò)氧化氫水溶液和水的體積比為116組成的混合溶劑。
10.權(quán)利要求1-6中任一所述裝置在多肽固相合成中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種陣列式連續(xù)流動(dòng)微流控芯片裝置及其制作方法與應(yīng)用。該裝置包括合成反應(yīng)微芯片、分流微芯片和試劑加料池；所述合成反應(yīng)微芯片中的各反應(yīng)單元的反應(yīng)腔體內(nèi)設(shè)有多層?xùn)艡诤蛧呤浇Y(jié)構(gòu)的攔壩，可以有效束縛固相合成載體，同時(shí)保證連續(xù)流體暢通；加料模塊由分流微芯片和試劑加料池構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)不同試劑向合成微芯片各反應(yīng)單元的獨(dú)立同時(shí)進(jìn)樣。本發(fā)明提供的微流控芯片裝置可用于固相多步合成反應(yīng)，其效率高，試劑用量少，制作成本低。
文檔編號(hào)B01J19/00GK102527306SQ20101060926
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者劉吉眾, 劉國(guó)詮, 王蔚芝, 趙睿, 黃嫣嫣 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所