專利名稱：用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及加工模具，具體地，涉及制作微流控芯片的模具，特別是一種用于制作 陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片模具。
背景技術(shù)：
20世紀(jì)90年代以來，微流控芯片分析系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注。微流控芯片是一種 可在微結(jié)構(gòu)通道中驅(qū)動(dòng)流體的分析工具，其目的是通過分析設(shè)備的微型化與集成化，最大限 度地把分析實(shí)驗(yàn)室的功能轉(zhuǎn)移到幾平方厘米大小的芯片上。制作微流控芯片的材料主要有玻 璃、硅、石英和各種高分子材料。由于高分子材料可選擇的種類多、制作成本低而倍受青睞， 其中聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有透光性能好、可高精度復(fù)制、絕緣、生物兼容性好等優(yōu)點(diǎn)， 并可通過澆注法制作整體化微流控芯片，從而有效地解決芯片的封接問題。利用澆注法制作整體化微流控芯片的加工模具(參見圖l)已有報(bào)道 一根用于制作微 通道的拉直的鉬絲貫穿盒狀物，鉬絲的兩端分別穿過兩個(gè)不銹鋼微管，并固定于彈性竹片的 兩端。但由于竹片本身具有的彈力，模具中的鉬絲只能保持直線形，而且彈性竹片占據(jù)空間 較大，在幾個(gè)平方厘米大小的芯片上很難布置密集的鉬絲陣列，如此制作的芯片只能是直形 單通道微流控芯片，難以滿足對(duì)微通道形狀或高通量分析的要求。中國(guó)專利2006101194404揭示了一種用于藥物代謝篩選的陣列微流控芯片裝置，其中采 用了一種具有多個(gè)微通道的陣列微流控芯片，顯然，這種結(jié)構(gòu)的芯片與單通道芯片相比，具 有反應(yīng)速度快，反應(yīng)產(chǎn)物易干分離的優(yōu)點(diǎn)，從而可使樣品和試劑消耗量減少，降低了成本。 因此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種用于制作這種芯片的模具。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，具有 制作簡(jiǎn)單、加工費(fèi)用低、并使微流控芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方便靈活的特點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 一種用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，呈
長(zhǎng)方形盒體狀結(jié)構(gòu)，盒體頂部中央開口，其中，該盒體頂部?jī)蓚?cè)端設(shè)有多個(gè)相對(duì)應(yīng)的小圓孔， 該圓孔內(nèi)設(shè)有移液槍槍頭，其兩端開口， 一端在盒體外側(cè)，另一端在盒體內(nèi)，并且，在每對(duì) 移液槍槍頭中穿設(shè)并固定有一根通過盒體內(nèi)的鉬絲。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，該鉬絲的直徑是50-200 ，；該鉬絲呈直線形或螺旋形；該 對(duì)應(yīng)的小圓孔數(shù)目為2-5個(gè)。另外，本實(shí)用新型可以僅在盒體的一端設(shè)有移液槍槍頭，而在 盒體另一側(cè)端開有多個(gè)小孔，并連接一個(gè)其一側(cè)開有對(duì)應(yīng)小孔的U型金屬片，并通過一細(xì)棒 固定該鉬絲；在盒體一端還設(shè)有一不銹鋼微管，其內(nèi)徑、外徑分別是50-200 )am、 200-400 該細(xì)棒的直徑是1-2 mm。本實(shí)用新型模具由于可用玻璃薄片粘合而成，所以制作簡(jiǎn)單，成本較低，從而也易于按 微流控芯片的設(shè)計(jì)要求提供相應(yīng)的制作模具。


圖1為現(xiàn)有制作PDMS微流控芯片模具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型模具的一個(gè)實(shí)施例，用來制作直通道陣列PDMS微流控芯片。圖3為本實(shí)用新型模具的另一個(gè)實(shí)施例，用來制作螺旋通道陣列TOMS微流控芯片。圖4為本實(shí)用新型模具的再一個(gè)實(shí)施例，用來制作帶有不銹鋼微管的PDMS微流控芯片。
具體實(shí)施方式
參見圖1和圖2，本實(shí)用新型模具呈長(zhǎng)方形盒體狀結(jié)構(gòu)，盒體頂部中央開口。盒體底部 和四周可用，例如，玻璃或有機(jī)玻璃薄片1粘合而成。玻璃l片的尺寸大小由待制作的芯片 尺寸而定。作為一個(gè)具體例子，在盒體的五片玻璃片中， 一片大小為7.8cmx2.8cmx0. 1 cm， 二片為7. 8 cm x 1. 4 cm x 0. 1 cm， 另二片為2. 8 cm x 1. 4 cm x 0. 1 cm。在盒體頂部的左右兩端還分別粘合有一玻璃片，與上述尺寸相對(duì)應(yīng)，其大小均為1.8cm x 3.0 cm x 0.1 cm，并且由圖可見，在這兩片薄片上還開有四個(gè)小圓孔，但是，小圓孔的數(shù) 目可以多一些或少一些，例如，二個(gè)、三個(gè)或五個(gè)，小圓孔的大小為例如直徑0.3 cm。由圖還可見，本實(shí)用新型模具還包括設(shè)置在上述這些小孔中的移液槍槍頭3，其兩端開 口， 一端在盒體外側(cè)，另一端在盒體內(nèi)。與上述左右各四個(gè)小圓孔相對(duì)應(yīng)，共應(yīng)有四對(duì)八個(gè) 移液槍槍頭，其體積在本例中約為200 pl。另外，由圖可見，在每對(duì)移液槍槍頭3中穿設(shè)并固定有一根鉬絲2。在本例中，鉬絲2 大小約為80 nra i.d. x 25 cm，顯然其外徑?jīng)Q定了最后成型的芯片微通道的內(nèi)徑；而上述左
右兩端的移液槍槍頭3則分別對(duì)應(yīng)于成型后芯片的儲(chǔ)液入池和出池。圖2和圖3所示實(shí)施例的區(qū)別僅在于其中鉬絲形狀的不同，如圖2所示，其中鉬絲2是 拉成直線形，而圖3所示的鉬絲2是呈如螺旋形的彎曲狀。圖4給出了本用新型的再一實(shí)施例，其與圖2和圖3所示實(shí)施例的區(qū)別是，僅在盒體的 一端設(shè)有移液槍槍頭3，而在盒體另一側(cè)端開有多個(gè)小孔，并連接一個(gè)其一側(cè)開有對(duì)應(yīng)小孔 的U型金屬片5，于是，在這一端鉬絲2可穿過這些對(duì)應(yīng)的小孔通過一細(xì)棒6而得以固定。 圖4還顯示，這一端的鉬絲2在用細(xì)棒6固定前還通過一不銹鋼微管4， 一方面用來取代上 述兩實(shí)施例中的儲(chǔ)液出池，另一方面，該不銹鋼微管4可直接提供電接觸，從而將拉制的石 英納噴頭粘附在芯片不銹鋼微管的末端，以實(shí)現(xiàn)與電噴霧質(zhì)譜的在線聯(lián)用。與上述具體尺寸相一致，鉬絲2的直徑為50-200 Wn;不銹鋼微管4內(nèi)徑、外徑分別為 50-200 Wn、 200-400 Mm;細(xì)棒6的直徑是1-2 mm。在采用本實(shí)用新型模具制作芯片時(shí)，可將PDMS前聚體和固化劑攪拌均勻后，澆注于該 芯片模具中，經(jīng)固化后取出；將鉬絲2和移液槍槍頭3依次拔出，芯片微通道和芯片儲(chǔ)液池 因此形成，再將PDMS芯片從模具中剝離，即可得到含例如4個(gè)通道的陣列P函S微流控芯片; 在上述給出的具體例子中，所得的芯片、微通道的大小分別可為7.8 cm x 2.8 cm x 0. 4 cm、 80 fim i. d. x 5. 0 cm。
權(quán)利要求1.一種用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，呈長(zhǎng)方形盒體狀結(jié)構(gòu)，盒體頂部中央開口，其特征是，該盒體頂部?jī)蓚?cè)端設(shè)有多個(gè)相對(duì)應(yīng)的小圓孔，該圓孔內(nèi)設(shè)有移液槍槍頭，其兩端開口，一端在盒體外側(cè)，另一端在盒體內(nèi)，并且，在每對(duì)移液槍槍頭中穿設(shè)并固定有一根通過盒體內(nèi)的鉬絲。
2. 按照權(quán)利要求l所述的用于制作陣列聚二甲基硅氧垸微流控芯片的模具，其特征在 于，該鉬絲的直徑是50-200 pm。
3. 按照權(quán)利要求l所述的用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，其特征在 于，該鉬絲呈直線形。
4. 按照權(quán)利要求l所述的用于制作陣列聚二甲基硅氧垸微流控芯片的模具，其特征在 于，該鉬絲呈嫘旋形。
5. 按照權(quán)利要求l所述的用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，其特征在 于，該相對(duì)應(yīng)的小圓孔數(shù)目為2-5個(gè)。
6. 按照權(quán)利要求l所述的用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，其特征在 于，僅在盒體的一端設(shè)有移液槍槍頭，而在盒體另一側(cè)端開有多個(gè)小孔，并連接一個(gè)其一側(cè) 開有對(duì)應(yīng)小孔的U型金屬片，并通過一細(xì)棒固定該鉬絲。
7. 按照權(quán)利要求6所述的用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，其特征在于 在盒體一端還設(shè)有一不銹鋼微管，其內(nèi)徑、外徑分別是50-200 pm、 200-400 pm。
8. 按照權(quán)利要求6所述的用于制作陣列聚二甲基硅氧垸微流控芯片的模具，其特征在于 該細(xì)棒的直徑是l-2 mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于制作陣列聚二甲基硅氧烷微流控芯片的模具，呈長(zhǎng)方形盒體狀結(jié)構(gòu)，盒體頂部中央開口，其中，該盒體頂部?jī)蓚?cè)端設(shè)有多個(gè)相對(duì)應(yīng)的小圓孔，該圓孔內(nèi)設(shè)有移液槍槍頭，其兩端開口，一端在盒體外側(cè)，另一端在盒體內(nèi)，并且，在每對(duì)移液槍槍頭中穿設(shè)并固定有一根通過盒體內(nèi)的鉬絲。本實(shí)用新型模具具有制作簡(jiǎn)單，成本較低，從而也易于滿足微流通芯片的設(shè)計(jì)要求的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N33/48GK201041564SQ20072006878
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者吳會(huì)靈, 吳玉田, 姜遠(yuǎn)英, 曹永兵, 柴逸峰, 范國(guó)榮, 斌 陳 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第二軍醫(yī)大學(xué)