構(gòu)、鍵合溶液注入孔和排氣孔的結(jié)構(gòu)。見(jiàn)圖7，該微流控芯片具有5條微流體路徑，因此設(shè)計(jì)了四組輔助鍵合流道、輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)、鍵合溶液注入孔和排氣孔。外圍邊界的一組用以增強(qiáng)芯片強(qiáng)度。
[0065]圖8至圖10為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，以一常用的十字門(mén)進(jìn)樣芯片為例，簡(jiǎn)述本發(fā)明的具體實(shí)施方案。該芯片具有樣品池205、樣品廢液池206、緩沖液池204、緩沖廢液池207，以及用于連接各池的十字流道208。樣品和緩沖液在外加電場(chǎng)力的作用下以實(shí)現(xiàn)進(jìn)樣，制作材料為PMMA，鍵合溶液為丙酮。該芯片的制作步驟為:
[0066]步驟I:制作微流控芯片鍵合元件20與21。
[0067]在鍵合元件21上制作微流體路徑-----十字流道208，以及用于輔助鍵合流道
2031、2032和輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)2051、2052。輔助鍵合流道2031具有寬度1mm，其與十字流道208之間的間距為0.5mm。輔助鍵合流道2032具有寬度3mm。輔助鍵合流道2031、2032與輔助鍵合毛細(xì)流道2051、2052與十字流道208—體完成，三者具有相同的深度值ΙΟΟμπι。輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)2051、2052均具有10條輔助鍵合微毛細(xì)槽流道，每條輔助鍵合微毛細(xì)槽流道寬200Mi，長(zhǎng)度 3mm ο
[0068]在鍵合元件20上制作微結(jié)構(gòu)——樣品池205、樣品廢液池206、緩沖液池204、緩沖廢液池207，以及用于注入鍵合溶液的鍵合溶液注入孔2011、2012和排氣孔2021、2022。樣品池205、樣品廢液池206、緩沖液池204、緩沖廢液池207具有直徑5mm，鍵合溶液注入孔2011和排氣孔2021具有直徑1mm，鍵合溶液注入孔2012和排氣孔2022具有直徑3mm。見(jiàn)圖8。
[0069]步驟2:將微流控芯片鍵合元件20與21對(duì)齊后，對(duì)之施加正向鍵合壓力1psi，并保持之。見(jiàn)圖9。
[0070]步驟3:分別向鍵合溶液注入孔2011、2012注入鍵合溶液丙酮。丙酮先充滿輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)2051和2052后，在輔助鍵合流道2031和2032中以箭頭方向運(yùn)動(dòng)，并充滿整個(gè)溝道直至到達(dá)排氣孔2021、2022 ο此時(shí)停止注入鍵合溶液。見(jiàn)圖10。
[0071 ]步驟4:保持鍵合壓力，常溫靜置時(shí)間1min即完成鍵合。
[0072]作為本實(shí)施方式的另一個(gè)技術(shù)方案，鍵合溶液選擇環(huán)氧膠水，在上述步驟4中，保持鍵合壓力，常溫靜置時(shí)間24h即完成鍵合，進(jìn)一步為了減少鍵合時(shí)間，可以選擇將待芯片靜置于烘箱中，當(dāng)烘烤溫度為40°C，保持鍵合壓力，烘烤3小時(shí)即完成鍵合;當(dāng)烘烤溫度為600C，保持鍵合壓力，烘烤I小時(shí)即完成鍵合。
[0073]實(shí)驗(yàn)測(cè)得該微流控芯片內(nèi)部管道可以承受0.5MPa的流體壓力而不會(huì)被破壞。
[0074]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種微流控芯片，其特征在于，包括: 第一鍵合元件，該元件具有第一和第二表面，其中至少所述表面之一包含微結(jié)構(gòu)；第二鍵合元件，該元件具有有第一和第二表面，其中所述第二鍵合元件與所述第一鍵合元件鍵合的表面包含與第一鍵合元件相互連通的微流體路徑； 鍵合溶液，用于將第一鍵合元件和第二鍵合元件鍵合； 以及輔助鍵合組合結(jié)構(gòu)，其位于鍵合元件上非功能區(qū)域，所述輔助鍵合組合結(jié)構(gòu)用于注入和存儲(chǔ)鍵合溶液，使鍵合溶液形成閉合的回路； 其中，所述第一、第二鍵合元件，其材質(zhì)選自聚苯乙烯材料、聚碳酸脂材料或丙烯酸類聚合物材料中的一種； 所述鍵合溶液選自丙酮、丁酮、氯仿、二氯乙烷、乙腈以及環(huán)氧膠中的一種； 所述微結(jié)構(gòu)為微流體路徑、微通道、微儲(chǔ)槽、微閥、微過(guò)濾器中的一種。2.如權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述輔助鍵合組合結(jié)構(gòu)包括: 鍵合溶液注入孔，其為通孔，用于注入鍵合溶液； 輔助鍵合流道，其與所述鍵合溶液注入孔連通，用于所述鍵合溶液的流通和存儲(chǔ)； 輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)，其由輔助鍵合微毛細(xì)槽流道組成，用于促使所述鍵合溶液按目標(biāo)流向流動(dòng)； 以及排氣孔，其為通孔，其與輔助鍵合流道連通，用于排出流道中的氣體； 其中，所述輔助鍵合流道、輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)位于第二鍵合元件上非功能區(qū)域，且其所在表面為第一、第二鍵合元件的結(jié)合面，所述鍵合溶液注入孔、排氣孔位于第一鍵合元件或第二鍵合元件上非功能區(qū)域，且為通孔，并與所述輔助鍵合流道連通，鍵合時(shí)鍵合溶液從鍵合溶液注入孔進(jìn)入，填充輔助鍵合流道和輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)后到達(dá)排氣孔。3.如權(quán)利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述輔助鍵合微毛細(xì)槽流道為多組，所述輔助鍵合微毛細(xì)槽流道寬度值范圍為10?500μπι，長(zhǎng)度范圍為Imm?5mm。4.如權(quán)利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述輔助鍵合微毛細(xì)槽流道數(shù)量為5?20個(gè)。5.如權(quán)利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述輔助鍵合流道與所述微流體路徑之間的距離為0.5?2mm，所述輔助鍵合流道的寬度值大于500μηι。6.如權(quán)利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，其進(jìn)一步包含N個(gè)鍵合元件，其所具有的鍵合結(jié)合面為N-1個(gè)，所述N個(gè)鍵合元件通過(guò)所述N-1個(gè)鍵合結(jié)合面上的輔助鍵合組合結(jié)構(gòu)和所述鍵合溶液鍵合。7.—種如權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)所述的微流控芯片的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟(I):在一定的溫度下，將所需鍵合的鍵合元件按次序上下疊放并對(duì)齊后，施加一定的正向壓力，以保證相鄰的鍵合表面緊密接觸； 步驟(2):通過(guò)輔助鍵合組合結(jié)構(gòu)的鍵合溶液注入孔向鍵合元件結(jié)合面注入鍵合溶液，并充滿輔助鍵合流道和輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)，到達(dá)排氣孔位置； 步驟(3):保持鍵合壓力，靜置至鍵合完成。8.如權(quán)利要求7所述的微流控芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中一定溫度指溫度范圍為O度至65度，所述一定的正向壓力范圍為5?20個(gè)psi。9.如權(quán)利要求8所述的微流控芯片的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中一定溫度是溫度范圍為15度至30度。10.如權(quán)利要求9所述的微流控芯片的制備方法，其特征在于，所述微流體路徑、輔助鍵合流道、輔助鍵合微毛細(xì)槽流道的深度值相同。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種微流控芯片，包括：第一鍵合元件、第二鍵合元件、用于此兩個(gè)鍵合元件鍵合的鍵合溶液，以及用于輔助鍵合的鍵合溶液注入孔、排氣孔、輔助鍵合流道、輔助鍵合毛細(xì)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用在微流控芯片兩鍵合表面制作出一種特殊的輔助鍵合微結(jié)構(gòu)，該微結(jié)構(gòu)形成一系列閉合的回路；在鍵合時(shí)，只有在這種特殊的輔助鍵合微結(jié)構(gòu)內(nèi)充滿鍵合溶液；這樣，在所有輔助鍵合微結(jié)構(gòu)處，相鄰兩塊微流控芯片基板都被牢固的鍵合在一起；而其他位置則不會(huì)與鍵合溶液接觸，進(jìn)而保持原始形貌；由于此鍵合方法可以采用粘接膠水和鍵合溶劑等作為鍵合溶液，因此可以實(shí)現(xiàn)高鍵合強(qiáng)度。
【IPC分類】B01L3/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105521840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510890331
【發(fā)明人】周武平, 黎海文, 蔣克明, 張濤, 劉聰
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2015年12月7日