一種濾紙引導(dǎo)微流控芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種濾紙引導(dǎo)三明治微流控芯片，具體涉及一種集成化三明治微流控芯片，屬于分析化學(xué)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)90年代微型全分析系統(tǒng)(Miniaturized total analysissystems, μ TAS)概念提出后微流控芯片分析技術(shù)取得了迅速發(fā)展。微全分析系統(tǒng)又稱為芯片實驗室，其核心為微流控芯片。隨著微流控芯片分析技術(shù)的發(fā)展，用于制作微芯片的材料也呈現(xiàn)多樣化，且加工工藝也越來越簡潔。目前通常用于制作微流控分析芯片的材料有硅、玻璃、石英、金屬和有機聚合物(如環(huán)氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷)等。這些材料的芯片多數(shù)采用光刻和蝕刻技術(shù)加工而成。
[0003]2007 年 Martinez 等人(Martinez, A.W.；Phi 11 ips, S.T.；Butte, M.J.；Whitesides, G.M.Angewandte Chemie-1nternat1nal Edit1n 2007，46，1318-1320.)首次提出紙基微流控。紙基微流控以是以濾紙作為芯片材料，在濾紙上加工上微通道，充分利用濾紙纖維層的親水作用，使水溶液通過纖維層達到混合反應(yīng)的目的。這種低成本的紙基微流控診斷和分析裝置由于具有攜帶方便、分析速度快、成本低廉等優(yōu)點，已經(jīng)被越來越多地應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，而且有著很好的發(fā)展前景。
[0004]在濾紙上加工微通道方法很多，目前報道的通常為光刻技術(shù)(Martinez, A.ff.；Phillips, S.T.；Butte, M.J.；Whitesides, G.M.Angewandte Chemie-1nternat1nalEdit1n 2007,46,1318-1320.)、石錯印刷技術(shù)(Carrilho, E.；Martinez, A.ff.；Whitesides, G.M.Analytical Chemistry 2009, 81, 7091-7095.)、打印 PDMS (Bruzewicz, D.A.；Reches, M.；Whitesides, G.M.Analytical Chemistry 2008,80,3387-3392.)、油性筆刻畫(Nie, J.F.；Zhang, Y.；Lin, L.ff.；Zhou, C.B.；Li, S.H.；Zhang, L.M.；Li, J.P.Analytical Chemistry 2011, 84, 6331-6335.)等技術(shù)等。其實質(zhì)是利用石錯、有機溶劑、PDMS等憎水性物質(zhì)在濾紙上形成憎水墻實現(xiàn)液體流向的控制。這些方法制作工藝簡單，但是有時會出現(xiàn)滲漏或者界面不清晰等現(xiàn)象。同時紙基微流控芯片，雖然形成了親水的微通道，但是由于液體容易蒸發(fā)，不能長時間保持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種濾紙引導(dǎo)三明治微流控芯片，該芯片既能實現(xiàn)液體流路的清晰控制，又能長時間保存使用。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種濾紙引導(dǎo)三明治微流控芯片，包括蓋片、基片和內(nèi)芯，所述的蓋片和基片分別位于內(nèi)芯的上層和底層，中間為內(nèi)芯，從而構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)；所述的蓋片上具有內(nèi)芯液體進出口。
[0008]進一步的，所述的蓋片和基片為封塑膠片，可以冷封也可以熱封；所述的封塑膠片材質(zhì)為PVC、PET等透明材料、厚度為50-100 μ m。
[0009]進一步的，所述的蓋片和基片的大小相同，根據(jù)內(nèi)芯大小進行裁定；內(nèi)芯的形狀是多樣的，可以為“十”字型，也可以為“S”型、“米”字型、五角星等多種形狀。
[0010]進一步的，所述的內(nèi)芯材質(zhì)為具有親水性的濾紙，通過親水性濾紙的毛細作用可以驅(qū)動液體引入和混合，無需外力驅(qū)動即可實現(xiàn)液體的混合。
[0011]進一步的，所述的蓋片用打孔器打圓孔作為內(nèi)芯液體進出口，所述的圓孔直徑為l-4mm，圓孔數(shù)目是根據(jù)實驗要求來定。
[0012]本實用新型技術(shù)方案的優(yōu)點在于:利用親水性濾紙作為芯片內(nèi)芯，充分發(fā)揮其毛細纖維引導(dǎo)作用，無需外力驅(qū)動下實現(xiàn)了液體的混合；使用過程中，與常用的試紙條相比，反應(yīng)液體不易揮發(fā)可長時間保存使用。
【附圖說明】
[0013]圖1:本實用新型濾紙引導(dǎo)三明治微流控芯片的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2:本實用新型芯片，內(nèi)芯為“十”字型時的分解圖；
[0015]圖3:本實用新型芯片，內(nèi)芯為“S”字型時的分解圖；
[0016]圖4:本實用新型芯片，內(nèi)芯為“S”字型時的分解圖；
[0017]其中，1、蓋片，2、基片，3、內(nèi)芯，4、內(nèi)芯液體進出口。
【具體實施方式】
[0018]以下對本實用新型技術(shù)方案的【具體實施方式】詳細描述，但本發(fā)明并不限于以下描述內(nèi)容:
[0019]一種濾紙引導(dǎo)三明治微流控芯片，如圖1所示，包括蓋片1、基片2和內(nèi)芯3，中間為內(nèi)芯，蓋片和基片分別位于內(nèi)芯的上層和底層，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)。內(nèi)芯的形狀是多樣的，可以為十字型通道，如圖2所示，十字型通道的四個頂端呈圓形；所述的通道的長55mm，寬5_，頂端的直徑為8_。蓋片用打孔器鉆四個圓孔作為內(nèi)芯液體進出口 4，圓孔位置與十字型通道頂端對應(yīng)，圓孔直徑為4_ ;也可以為S型，如圖3所示，“S”型通道的中心和頂端呈圓形；所述的“S”型通道的總長80mm，寬5mm，頂端的直徑為8mm。蓋片用打孔器鉆三個圓孔作為內(nèi)芯液體進出口 4，圓孔位置與S型通道中心和頂端對應(yīng)，圓孔直徑為4_ ;亦可以為“米”字型，如圖4所示，“米”字型通道的頂端呈圓形；所述的每條通道的長40mm，寬3mm，頂端的直徑為6_。蓋片用打孔器鉆九個圓孔作為內(nèi)芯液體進出口 4，圓孔位置與“米”字型中心和通道頂端分別對應(yīng)，圓孔直徑為3mm。
[0020]上述的蓋片1和基片2為封塑膠片，材質(zhì)優(yōu)選為PVC、PET等透明材料、厚度優(yōu)選為50-100 μm。內(nèi)芯3材質(zhì)優(yōu)選為具有親水性的濾紙。
[0021]上述的蓋片1、基片2和內(nèi)芯3是通過封塑機進行封合在一起的；包括以下步驟:
[0022](1)、利用繪圖軟件設(shè)計內(nèi)芯3的通道的形狀及相應(yīng)的尺寸，其中通道為無色，邊沿為黑色；然后利用打印機將設(shè)計的圖案打印到濾紙上；
[0023](2)、用裁紙刀沿設(shè)計的圖案的邊沿從濾紙上裁下，得到內(nèi)芯3 ;裁圖案過程中盡量做到一次成型，切勿反復(fù)裁剪邊沿使芯片內(nèi)芯3形成大量毛刺；
[0024](3)、將裁下的內(nèi)芯3放到蓋片1和基片2的中間，上面為蓋片，底下為基片；根據(jù)內(nèi)芯3的位置和尺寸，在蓋片1的相應(yīng)位置用打孔器鉆四個尺寸匹配的圓孔；
[0025](4)、在蓋片上打好孔后，固定好蓋片、內(nèi)芯、基片三者的位置，尤其是將內(nèi)芯液體進出口 4與內(nèi)心3位置對準(zhǔn)；蓋片在上面、內(nèi)芯在中間、基片在下面呈三明治結(jié)構(gòu)，三者平整后一起放入封塑機，在溫度100-120°C之間進行封合，得到所述的三明治微流控芯片。
[0026]上述實例只是為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思以及技術(shù)特點，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型的實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)該涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種濾紙引導(dǎo)微流控芯片，包括蓋片(1)、基片(2)和內(nèi)芯(3)，其特征在于，所述的蓋片和基片分別位于內(nèi)芯的上層和底層，中間為內(nèi)芯；所述的蓋片上具有內(nèi)芯液體進出口⑷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述的蓋片(1)和基片(2)為封塑膠片，封塑膠片材質(zhì)為透明材料PVC、PET、厚度為50-100 μ m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述的蓋片(1)和基片(2)的大小相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述的內(nèi)芯(3)材質(zhì)為具有親水性的濾紙。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片，其特征在于，所述的蓋片(1)用打孔器打4個圓孔作為內(nèi)芯液體進出口(4)，所述的圓孔直徑為l-4mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種濾紙引導(dǎo)微流控芯片，包括蓋片、基片和內(nèi)芯，蓋片和基片分別位于內(nèi)芯的上層和底層，中間為內(nèi)芯，構(gòu)成三明治結(jié)構(gòu)；蓋片上具有內(nèi)芯液體進出口。蓋片和基片為PVC、PET等透明材料，內(nèi)芯材質(zhì)為具有親水性的濾紙。本實用新型芯片，利用親水性濾紙作為芯片內(nèi)芯，充分發(fā)揮其毛細纖維引導(dǎo)作用，無需外力驅(qū)動下實現(xiàn)了液體的混合；使用過程中，與常用的試紙條相比，反應(yīng)液體不易揮發(fā)可長時間保存使用。
【IPC分類】B01L3/00
【公開號】CN205020102
【申請?zhí)枴緾N201520618832
【發(fā)明人】程永強, 郭翠蓮, 趙彬, 趙杰, 楊立
【申請人】山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年8月17日