本實用新型屬于流式細胞篩查領域，具體涉及一種微流控芯片。

背景技術：

流式細胞儀能夠對每個細胞進行多種定量分析，是在血液、骨髓等組織中檢測稀有細胞的有力工具。當樣本溶液進入到流式細胞儀時，細胞在管道內呈三維空間的隨機分布，使細胞逐個穿過激光束，才能保證數據采集的準確性。目前，傳統(tǒng)的流式細胞儀通過流體動力聚焦技術實現細胞在管道內逐個穿過激光束，即通過鞘液帶動細胞并將其限制在管道的中心位置，建立起單細胞流。但是稀有細胞的檢測往往需要大量樣本才能采集到足夠的數據，而傳統(tǒng)的流體動力聚焦技術此時則遇到了限制，因為大樣本意味著處理時間長，若減少時間，則需要加快進樣速率，樣本流速的提高會增大樣本流的寬度，造成細胞偏離激光中心甚至發(fā)生淤積，使得細胞的聚焦效果下降，而細胞偏離激光中心越遠，激發(fā)光強度變化就越大，CV值也越高，造成檢測靈敏度的下降。因此，傳統(tǒng)方法的分析通量和分析精度之間存在著較大的矛盾關系。

與傳統(tǒng)流體動力聚焦不同的是，聲波聚焦技術利用超聲波將細胞緊密聚集在樣本流中間，匯聚成一條直線。這種技術基本不受進樣速率的影響，能使細胞強聚焦于激光檢測點，與樣本-鞘液的比率無關，不論樣本流與鞘液流的比例如何，都能使細胞緊密地聚集于激光檢測焦點，避免分散。這樣可以采集更多光子，在極高的樣本通量下保證高精度分析。此外，聲波聚焦流式細胞儀處理全血樣本可省去樣本制備的步驟，既沒有樣本損失，也不會影響數據質量。因此，目前聲波聚焦技術越來越廣泛的應用于流式細胞篩查領域。

微流控(Microfluidics)芯片技術通過微納技術在芯片上形成微管道(尺寸為數十到數百微米)，可用于處理或操縱微小流體(體積為納升到阿升)，借助其獨特的流體現象，微流控可以實現一系列常規(guī)方法所難以完成的微加工和微操作。因其具有微型化、集成化等特征，微流控裝置非常適合于流式細胞儀的細胞分析之中。綜合聲波聚焦技術和微流控芯片的優(yōu)勢，越來越多的技術人員將聲波聚焦技術與微流控技術結合并應用于流式細胞儀之中，以實現高通量、高精度、和高靈敏度的流式細胞篩查。

如中國專利文獻CN101881779A公開的一種超聲駐波式微流控芯片及其制備方法，該芯片由載玻片、微流控芯片、印刷電路板(PCB板)、壓電陶瓷和控制電路所構成，微流控芯片結構中包含有駐波反應腔，由聚二甲基硅氧烷(PDMS)液態(tài)預聚物通過陽模模板固化成型，并在其固化前將載玻片放置其上，待其固化連為一體后脫模；PCB板的正面鍍有一層導電層，其通過該導電層和微流控芯片的非載玻片面與微流控芯片連成一體，且在PCB板的正面設置有與微流控芯片結構相對應的孔位，其對應駐波反應腔的孔位安裝有壓電陶瓷；控制電路布設在PCB板的背面。上述方案中即將聲波聚焦技術與微流控技術結合實現對細胞等生物活體樣品的分離、捕獲和操縱，然而由于上述方案中的微流控芯片中采用壓電陶瓷片作為超聲駐波的聲源，輸出的聲波頻率較小，而且當樣品經過駐波反應腔時，其對樣品的聚集僅是一個方向的聚焦，導致聲波對于高通量的樣品中的細胞等微顆粒的聚焦能力有限，不能完全的將高通量的樣品中的細胞完全聚焦于管道的中心點進行檢測，影響檢測的精度和靈敏度，分析高通量效果較差。

技術實現要素：

因此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術中的超聲駐波式微流控芯片微流控芯片用于流式細胞檢測時，分析樣品的通量不高和檢測精度和靈敏度低，從而提供一種流式細胞檢測時分析通量高、檢測精度和靈敏度高的微流控芯片。

為此，本實用新型提供了一種微流控芯片，包括微流控基板，所述微流控基板上設置至少一個樣品通道，沿著所述樣品流動方向每個所述樣品通道上設置至少三個超聲換能裝置；其中，至少一個所述超聲換能裝置設置在所述樣品通道的上方，至少一個所述超聲換能裝置設置在所述樣品通道的側部。

所述的微流控芯片，設置在所述樣品通道的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置，設置在所述樣品通道的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置和所述橫向超聲換能裝置交錯分布在所述樣品通道上。

所述的微流控芯片，沿著所述樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距小于1mm。

所述的微流控芯片，沿著所述樣品流動方向，所述樣品通道上方設置一個所述縱向超聲換能裝置，在所述縱向超聲換能裝置下游的樣品通道的兩側分別設置一個所述橫向超聲換能裝置，兩個所述橫向超聲換能裝置相對。

所述的微流控芯片，所述樣品通道的截面為矩形，所述樣品通道的寬度為700-800微米，所述樣品通道的高度為200-300微米。

所述的微流控芯片，所述樣品通道的兩側對稱設置一個鞘液通道，所述鞘液通道的出液端與所述樣品通道連通。

所述的微流控芯片，所述超聲換能裝置為壓電陶瓷片。所述壓電陶瓷片為PZT4壓電陶瓷或PZT8壓電陶瓷。

本實用新型技術方案，具有如下優(yōu)點：

(1)本實用新型所述的微流控芯片，包括微流控基板，所述微流控基板上設置至少一個樣品通道，每個所述樣品通道上設置至少三個超聲換能裝置；其中，至少一個所述超聲換能裝置設置在所述樣品通道的上方，至少一個所述超聲換能裝置設置在所述樣品通道的側部；通過在所述樣品通道的上方設置至少一個超聲換能裝置，在所述樣品通道的側部設置至少一個超聲換能裝置，上述超聲換能裝置組列產生的聲波在樣品通道內能夠形成穩(wěn)定的聲場，而中心位置處的聲場最弱，受到的聲場作用力最小，這樣的聲場非常有利于細胞等微顆粒的二維聚焦，使其聚焦在樣品通道的中心處，保證在樣品通道內形成單粒子流或單細胞流，細胞或其他粒子呈逐個排列進入流式細胞儀檢測的檢測位置進行檢測，實現提高檢測精度、靈敏度和效率的作用，同時由于在樣品通道側部設置超聲換能裝置，可以根據需要調整該超聲換能裝置的頻率，使其在所述樣品通道內的橫向方向形成多個駐波波節(jié)，將高濃度的樣品在所述樣品通道的中心處的橫向方向形成多個單細胞流或單粒子流，一個所述駐波波節(jié)對應形成一個單細胞流或單粒子流，多個單細胞流或單粒子流可以進入流式細胞儀檢測的檢測位置進行檢測，既保證了能夠分析高通量的樣品，且保證檢測精度和靈敏度高。

(2)本實用新型所述的微流控芯片，設置在所述樣品通道的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置，設置在所述樣品通道的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置和所述橫向超聲換能裝置交錯分布在所述樣品通道上；通過所述縱向超聲換能裝置和所述橫向超聲換能裝置交錯設置，縱向換能器負責縱向方向的聚焦，橫向換能器負責橫向方向的聚焦，防止兩個方向的超聲換能裝置產生的聲場之間疊加干擾，更加有利于細胞等微顆粒的二維聚焦。

(3)本實用新型所述的微流控芯片，所述樣品通道的截面為矩形，所述樣品通道的寬度為700-800微米，所述樣品通道的高度為200-300微米，通過將樣品通道的截面為矩形，使得外置的超聲換能裝置組列產生的聲波在矩形樣品通道內能夠形成更加穩(wěn)定的聲場，進一步有利于細胞等微顆粒的二維聚焦，同時保證樣品懸濁液在所述樣品通道內的橫向方向能夠形成多個單細胞單粒子流，進而實現高通量的分析。

(4)本實用新型所述的微流控芯片，通過將所述超聲換能裝置設置為壓電陶瓷片，可以保證所述壓電陶瓷片在微流控芯片上所占用的空間更小。

(5)本實用新型所述的微流控芯片，所述壓電陶瓷片為PZT4壓電陶瓷或PZT8壓電陶瓷，通過選擇PZT4壓電陶瓷或PZT8壓電陶瓷可以保證所述壓電陶瓷片具有一定的功率和頻率。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的實施例3中所述的微流控芯片的結構示意圖；

圖2為本實用新型的實施例4中所述的微流控芯片的結構示意圖；

圖3為本實用新型的實施例6中所述的微流控芯片的結構示意圖；

圖4為本實用新型的實施例7中所述的微流控芯片的結構示意圖；

圖5為本實用新型的實施例8中所述的微流控芯片的結構示意圖；

圖6為本實用新型的實施例12中所述的微流控芯片的制備流程圖；

圖7為本實用新型的實施例1-11中所述的微流控芯片的剖面圖；

圖8(a)為本實用新型的實施例16中所述的微流控芯片的縱向超聲換能裝置在矩形的樣品通道內部中軸線上的聲強時間變化圖；

圖8(b)為本實用新型的實施例16中所述的微流控芯片的橫向超聲換能裝置在矩形的樣品通道內部中軸線上的聲強時間變化圖；

圖9為本實用新型的實施例16中所述的微流控芯片的縱向超聲換能裝置和橫向超聲換能裝置在矩形的樣品通道內形成的聲場分布仿真示意圖；

圖10為本實用新型的實施例16中所述的微流控芯片的樣品通道內對細胞聚焦前后的顯微鏡觀察圖；

圖11為本實用新型的實施例18中所述的微流控芯片的樣品通道內對細胞聚焦效果圖。

附圖標記說明：

1-微流控基板，2-樣品通道，3-縱向超聲換能裝置，4-橫向超聲換能裝置，5-第一凹槽，6-第二凹槽，7-第三凹槽，8-蓋板，9-樣品進口，10-廢液出口，11-鞘液通道，12-鞘液進口，13-光刻膠，14-掩膜,15-光斑區(qū)，16-細胞。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。

實施例1

本實施例所述的微流控芯片，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置一個樣品通道2，所述樣品通道2的截面為方形，所述樣品通道2的寬度為500微米，所述樣品通道2的高度為500微米，沿著所述樣品流動方向所述樣品通道2上依次設置三個超聲換能裝置，其中兩個所述超聲換能裝置沿著所述樣品流動方向依次設置在上游的所述樣品通道2的上方，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的側部設置一個所述超聲換能裝置設置，相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為2mm。所述超聲換能裝置為PZT8壓電陶瓷片。

實施例2

本實施例所述的微流控芯片，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置一個樣品通道2，所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為680微米，所述樣品通道2的高度為320微米，所述樣品通道2上設置四個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向在所述樣品通道2的上游依次設置兩個所述縱向縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的一側沿著所述樣品流動方向依次設置兩個所述橫向超聲換能裝置4，相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為1mm。所述超聲換能裝置為PZT8壓電陶瓷片。

實施例3

本實施例所述的微流控芯片，如圖1所示，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置一個樣品通道2，所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為820微米，所述樣品通道2的高度為180微米，所述樣品通道2上設置三個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向在所述樣品通道2的一側依次設置兩個所述橫向超聲換能裝置4，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.9mm。所述超聲換能裝置為PZT4壓電陶瓷片。

實施例4

本實施例所述的微流控芯片，如圖2所示，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置一個樣品通道2，所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為800微米，所述樣品通道2的高度為200微米，所述樣品通道2上設置五個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，在所述樣品通道2上游，沿著所述樣品流動方向分別在所述樣品通道2的兩側排列設置兩個所述橫向超聲換能裝置4，所述樣品通道2的一側的所述橫向超聲換能裝置4與所述樣品通道2的一側的所述橫向超聲換能裝置4相對，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.8mm。所述超聲換能裝置為PZT4壓電陶瓷片。

實施例5

本實施例所述的微流控芯片，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置一個樣品通道2，所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為700微米，所述樣品通道2的高度為300微米，所述樣品通道2上設置三個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置3和所述橫向超聲換能裝置4交錯分布在所述樣品通道2上，在本實施例中，沿著所述樣品流動方向在上游的所述樣品通道2的一側設置一個所述橫向超聲換能裝置4，位于所述樣品通道2的中游在所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的另一側設置一個所述橫向超聲換能裝置4，沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.8mm。所述超聲換能裝置為PZT8壓電陶瓷片。

實施例6

本實施例所述的微流控芯片，如圖3所示，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置一個樣品通道2，所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為750微米，所述樣品通道2的高度為250微米，所述樣品通道2上設置三個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置3和所述橫向超聲換能裝置4交錯分布在所述樣品通道2上，在本實施例中，沿著所述樣品流動方向在上游的所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的兩側分別設置一個所述橫向超聲換能裝置4，兩個所述橫向超聲換能裝置4相對，沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.8mm。所述超聲換能裝置為PZT4壓電陶瓷片。

實施例7

本實施例所述的微流控芯片，如圖4所示，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置一個樣品通道2，在所述樣品通道2的兩側對稱設置一個鞘液通道11，所述鞘液通道11的出液端與所述樣品通道2連通，所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為750微米，所述樣品通道2的高度為250微米，位于所述鞘液通道11與所述樣品通道2連通處的下游的所述樣品通道2上設置三個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置3和所述橫向超聲換能裝置3交錯分布在所述樣品通道2上，在本實施例中，沿著所述樣品流動方向在上游的所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的兩側分別設置一個所述橫向超聲換能裝置4，兩個所述橫向超聲換能裝置4相對沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.8mm。所述超聲換能裝置為PZT8壓電陶瓷片。

實施例8

本實施例所述的微流控芯片，如圖5所示，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置三個樣品通道2，每個所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為750微米，所述樣品通道2的高度為250微米，每個所述樣品通道2上設置三個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置3和所述橫向超聲換能裝置4交錯分布在所述樣品通道2上，在本實施例中，沿著所述樣品流動方向在上游的所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的兩側分別設置一個所述橫向超聲換能裝置4，兩個所述橫向超聲換能裝置4相對，沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.7mm。所述超聲換能裝置為PZT4壓電陶瓷片。

實施例9

本實施例所述的微流控芯片，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置三個樣品通道2，在每個所述樣品通道2的兩側對稱設置一個鞘液通道11，所述鞘液通道11設置有進液端和出液端，所述鞘液通道11的出液端與所述樣品通道2連通，每個所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為750微米，所述樣品通道2的高度為250微米，位于所述鞘液通道11與所述樣品通道2連通處的下游的每個所述樣品通道2上設置三個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置3和所述橫向超聲換能裝置4交錯分布在所述樣品通道2上，在本實施例中，沿著所述樣品流動方向在上游的所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的兩側分別設置一個所述橫向超聲換能裝置4，兩個所述橫向超聲換能裝置4相對，沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.8mm。所述超聲換能裝置為PZT8壓電陶瓷片。

實施例10

本實施例所述的微流控芯片，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置三個樣品通道2，在每個所述樣品通道2的兩側對稱設置一個鞘液通道11，所述鞘液通道11的出液端與所述樣品通道2連通，每個所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為750微米，所述樣品通道2的高度為250微米，位于所述鞘液通道11與所述樣品通道2連通處的下游的每個所述樣品通道2上設置五個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置3和所述橫向超聲換能裝置4交錯分布在所述樣品通道2上，在本實施例中，沿著所述樣品流動方向在上游的所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的兩側分別排列設置兩個所述橫向超聲換能裝置4，兩個所述橫向超聲換能裝置4相對，沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.7mm。所述超聲換能裝置為PZT4壓電陶瓷片。

實施例11

本實施例所述的微流控芯片，包括微流控基板1，所述微流控基板1上設置五個樣品通道2，每個所述樣品通道2的截面為矩形，所述樣品通道2的寬度為750微米，所述樣品通道2的高度為250微米，每個所述樣品通道2上設置三個超聲換能裝置，設置在所述樣品通道2的上方的所述超聲換能裝置為縱向超聲換能裝置3，設置在所述樣品通道2的側部的所述超聲換能裝置為橫向超聲換能裝置4，沿著所述樣品流動方向所述縱向超聲換能裝置3和所述橫向超聲換能裝置4交錯分布在所述樣品通道2上，在本實施例中，沿著所述樣品流動方向在上游的所述樣品通道2的上方設置一個所述縱向超聲換能裝置3，位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的兩側分別設置一個所述橫向超聲換能裝置4，兩個所述橫向超聲換能裝置4相對，沿著樣品流動方向相鄰的兩個所述超聲換能裝置之間的間距為0.5mm。所述超聲換能裝置為PZT8壓電陶瓷片。

實施例12

本實施例提供了一種制備上述實施例1-11所述的微流控芯片的方法，制備流程如圖6-7所示，具體包括如下步驟：

采用濕法刻蝕方法制備包括至少一個第一凹槽5的微流控基板1，在每個所述第一凹槽5的側部切割至少一個第二凹槽6，然后將橫向超聲換能裝置4固定安置在所述第二凹槽6中，然后在所述第一凹槽5上粘接蓋板8，所述第一凹槽5形成樣品通道2，所述樣品通道2的兩端分別設有樣品進口9和廢液出口10，在與所述樣品通道2正對的所述蓋板8上方固定連接縱向超聲換能裝置3，即得所述微流控芯片，具體步驟為：

(1)選擇石英玻璃為微流控基板1，在所述微流控基板1一面噴涂光刻膠13；

(2)然后在噴涂的所述光刻膠13表面粘貼掩膜14，在所述掩膜14上繪制所述第一凹槽5的走向，根據所述樣品通道2的個數繪制，若是分別制備1、3、5個樣品通道2的微流控基板，則在所述掩膜14上分別繪制1個、3個、5個所述第一凹槽5，如制備實施例6的微流控芯片，則在所述掩膜14上繪制一個所述第一凹槽5，控制所述第一凹槽5的寬度為750微米，所述第一凹槽5寬度即為所述樣品通道2的寬度，然后將繪制的所述第一凹槽5處的所述掩膜14去除；

(3)然后將步驟(2)的所述微流控基板1進行曝光，對應繪制的所述第一凹槽5部位的光刻膠13消失；

(4)然后將步驟(3)的所述微流控基板1上無所述光刻膠13的部位即繪制的所述第一凹槽5部位進行刻蝕，根據設定的所述樣品通道2的規(guī)格，在所述微流控基板1上刻蝕得到一定高度的所述第一凹槽5，如實施例6中的樣品通道2的高度為250微米，則在所述微流控基板1上刻蝕得到高度為250微米的所述第一凹槽5；

(5)然后去除所述基板上的光刻膠13，然后根據所述橫向超聲換能裝置4的設置，如在實施例6中在位于所述樣品通道2的下游在所述樣品通道2的兩側分別設置一個所述橫向超聲換能裝置4，即在所述微流控基板1的上沿著樣品流動方向的下游的所述樣品通道2的兩側分別激光切割一個第二凹槽6，兩個所述第二凹槽6相對，然后將所述橫向超聲換能裝置4固定安置在所述第二凹槽6中；

(6)將步驟(5)所得的微流控基板1的所述第一凹槽的上方覆蓋粘接蓋板8，所述蓋板8為石英玻璃，所述第一凹槽5的兩端分別設有樣品進口9和廢液出口10，在本實施例中可以在所述第一凹槽5的兩端上對應的所述石英玻璃板上分別設置通孔，兩個通孔分別為樣品進口9和廢液出口10，通過所述通孔將所述樣品懸濁液注入所述樣品通道2或通過所述通孔將所述樣品通道2中的廢液排出，所述第一凹槽5形成所述樣品通道2，得到相應個數的所述樣品通道2的微流控基板1，然后根據所述縱向超聲換能裝置3的設置，在與所述樣品通道2正對的蓋板8上方粘接所述縱向超聲換能裝置3，即得所述微流控芯片。在本實施例中，在本實施例中，所述超聲換能裝置為壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片可以與外設的控制電路連接。所述超聲波的聲源由所述壓電陶瓷片提供，所述壓電陶瓷片的功率和頻率可以通過調節(jié)外設的控制電路的輸入的功率和頻率獲得。所述壓電陶瓷片為采用PZT4或PZT8壓電陶瓷(由美國CTS公司提供)制成。

進一步的，如在實施例7、9、10中的微流控芯片上還設置鞘液通道11，所述微流控芯片與上述的微流控芯片制備方法基本相同，區(qū)別僅在于在步驟(2)中還包括在所述掩膜14上繪制第三凹槽7的走向，根據鞘液通道11的設置在所述掩膜14上的對應位置進行繪制，如制備實施例7的微流控芯片，在所述掩膜14上繪制完一個所述第一凹槽5后，在所述第一凹槽5的兩側對稱繪制第三凹槽7，兩個所述第三凹槽7的一端與所述第一凹槽5相連，然后將繪制的所述第一凹槽5處以及所述第三凹槽3處所述掩膜14去除。

實施例13

本實施例所述的利用上述實施例1的微流控芯片進行細胞篩查的方法，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為0.5×10⁵個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，取待測的樣品懸濁液通過所述樣品進口9通入所述樣品通道2，所述樣品懸濁液的通量為0.5mL/min，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內流動，依次經過兩個所述縱向超聲換能裝置3和一個所述橫向超聲換能裝置4的聚焦，所述超聲換能裝置輸入功率為12W，所述縱向超聲換能裝置3的聚焦聲波頻率為2.3MHz，所述橫向超聲換能裝置4聚焦聲波頻率為1.3MHz，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，具體為聚焦后的所述樣品懸濁液中形成1個單細胞流，細胞16在所述樣品通道2內流動經過光斑區(qū)15進行檢測，所述光斑區(qū)位于所述超聲換能裝置下游的所述樣品通道2上，所述廢液出口10的上游，所述光斑區(qū)15為流式細胞儀中光學檢測系統(tǒng)檢測光束照亮區(qū)域，經檢測后的樣品懸濁液由所述廢液出口10排出。

實施例14

本實施例所述的利用上述實施例3的微流控芯片進行細胞篩查的方法，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為1.2×10⁷個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，取待測的樣品懸濁液通過所述樣品進口9通入所述樣品通道2，所述樣品懸濁液的通量為1.3mL/min，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內流動，依次經過兩個所述橫向超聲換能裝置4和一個所述縱向超聲換能裝置3的聚焦，所述超聲換能裝置輸入功率為18W，所述縱向超聲換能裝置3的聚焦聲波頻率為3.7MHz，所述橫向超聲換能裝置4聚焦聲波頻率為0.7MHz，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，具體為聚焦后的所述樣品懸濁液中形成1個單細胞流如圖1所示，，單個細胞16在所述樣品通道2內流動逐個經過光斑區(qū)15進行檢測，所述光斑區(qū)位于所述超聲換能裝置下游的所述樣品通道2上，所述廢液出口19的上游，所述光斑區(qū)15為流式細胞儀中光學檢測系統(tǒng)檢測光束照亮區(qū)域，經檢測后的樣品懸濁液由所述廢液出口排出。

實施例15

本實施例所述的利用上述實施例4的微流控芯片進行細胞篩查的方法，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為10⁵個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，取待測的樣品懸濁液通過所述樣品進口9通入所述樣品通道2，所述樣品懸濁液的通量為0.8mL/min，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內流動，依次經過兩組相對的四個所述橫向超聲換能裝置4和一個所述縱向超聲換能裝置3的聚焦，所述超聲換能裝置輸入功率為13W，所述縱向超聲換能裝置3的聚焦聲波頻率為3.5MHz，所述橫向超聲換能裝置4聚焦聲波頻率為1.2MHz，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，具體為聚焦后的所述樣品懸濁液中形成1個單細胞流如圖2所示，單個細胞16在所述樣品通道2內流動逐個經過光斑區(qū)15進行檢測，所述光斑區(qū)15位于所述超聲換能裝置下游的所述樣品通道2上，所述廢液出口10的上游，所述光斑區(qū)15為流式細胞儀中光學檢測系統(tǒng)檢測光束照亮區(qū)域，經檢測后的樣品懸濁液由所述廢液出口10排出。所述樣品懸濁液聚焦前后細胞粒子的聚集情況見圖10(采用的是Olympus IX83型熒光顯微鏡觀察)，其中圖10(a)為所述的微流控芯片對細胞的聚焦前的圖，圖10(b)為所述的微流控芯片對細胞的聚焦后的圖。

實施例16

本實施例所述的利用上述實施例6的微流控芯片進行細胞篩查的方法，如圖3所示，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為10⁶個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，取待測的樣品懸濁液通過所述樣品進口9通入所述樣品通道2，所述樣品懸濁液的通量為1mL/min，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內流動，依次經過一個所述縱向超聲換能裝置3和一組相對的兩個所述橫向超聲換能裝置4的聚焦，所述超聲換能裝置輸入功率為15W，所述縱向超聲換能裝置3的聚焦聲波頻率為3MHz，所述橫向超聲換能裝置4聚焦聲波頻率為2MHz，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，具體為聚焦后的所述樣品懸濁液中形成2個單細胞流，單個細胞16在所述樣品通道2內流動逐個經過光斑區(qū)15進行檢測，所述光斑區(qū)15位于所述超聲換能裝置下游的所述樣品通道2上，所述廢液出口10的上游，所述光斑區(qū)15為流式細胞儀中光學檢測系統(tǒng)檢測光束照亮區(qū)域，經檢測后的樣品懸濁液由所述廢液出口10排出，所述的微流控芯片的超聲換能裝置組列在矩形的樣品通道2內中軸線上的聲強時間變化圖見圖8，所述的微流控芯片的超聲換能裝置組列在矩形的樣品通道2內形成的聲場分布仿真示意圖見圖9，由圖8-圖9可以看到，外置的超聲換能裝置組列產生的聲波在矩形樣品通道2內能夠形成穩(wěn)定的聲場，中心位置處的聲場最弱，受到的聲場作用力最小，這樣的聲場非常有利于細胞等微顆粒的二維聚焦，由圖8(a)、圖9)可知，所述縱向超聲換能裝置3在所述樣品通道2內在縱向方向(豎直方向)形成1個駐波波節(jié)，由圖8(b)、圖9可知，所述橫向超聲換能裝置4在所述樣品通道2內在橫向方向(水平方向)形成2個駐波波節(jié)。

實施例17

本實施例所述的利用上述實施例7的微流控芯片進行細胞篩查的方法，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為10⁷個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，取待測的樣品懸濁液通過所述樣品進口9通入所述樣品通道2，所述樣品懸濁液的通量為1mL/min，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內流動，所述樣品懸濁液先與所述鞘液通道11流入的鞘液相遇，然后所述樣品懸濁液依次經過一個所述縱向超聲換能裝置3和一組相對的兩個所述橫向超聲換能裝置4的聚焦，所述超聲換能裝置輸入功率為15W，所述縱向超聲換能裝置3的聚焦聲波頻率為3MHz，所述橫向超聲換能裝置4聚焦聲波頻率為1MHz，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，具體為聚焦后的所述樣品懸濁液中形成的1個單細胞流如圖4所示，單個細胞16在所述樣品通道2內流動經過光斑區(qū)15進行檢測，所述光斑區(qū)15位于所述超聲換能裝置下游的所述樣品通道2上，所述廢液出口10的上游，所述光斑區(qū)15為流式細胞儀中光學檢測系統(tǒng)檢測光束照亮區(qū)域，經檢測后的樣品懸濁液由所述廢液出口10排出。

實施例18

本實施例所述的利用上述實施例8的微流控芯片進行細胞篩查的方法，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為5×10⁶個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，分別取待測的樣品懸濁液通過三個樣品通道2各自所述樣品進口9通入每個所述樣品通道2，所述樣品懸濁液的通量為1.2mL/min，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內流動，依次經過一個所述縱向超聲換能裝置3和一組相對的兩個所述橫向超聲換能裝置4的聚焦，所述超聲換能裝置輸入功率為17W，所述縱向超聲換能裝置4的聚焦聲波頻率為2.5MHz，所述橫向超聲換能裝置3聚焦聲波頻率為2.4MHz，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，具體為聚焦后的所述樣品懸濁液中形成3個單細胞流如圖5所示，單個細胞16在所述樣品通道2內流動經過光斑區(qū)15進行檢測，所述光斑區(qū)15位于所述超聲換能裝置下游的所述樣品通道2上，所述廢液出口10的上游，所述光斑區(qū)15為流式細胞儀中光學檢測系統(tǒng)檢測光束照亮區(qū)域，經檢測后的樣品懸濁液由所述廢液出口10排出，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內的聚焦效果圖見11，如圖11所示，其中的聚焦區(qū)域為單細胞流，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2的中心位置形成3個單細胞流。

實施例19

本實施例所述的利用上述實施例9的微流控芯片進行細胞篩查的方法，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為2×10⁶個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，分別取待測的樣品懸濁液通過三個樣品通道2各自所述樣品進口9通入每個所述樣品通道2，所述樣品懸濁液的通量為1.2mL/min，所述樣品懸濁液在所述樣品通道2內流動，所述樣品懸濁液先與所述鞘液通道11流入的鞘液相遇，然后所述樣品懸濁液依次經過一個所述縱向超聲換能裝置3和一組相對的兩個所述橫向超聲換能裝置4的聚焦，所述超聲換能裝置輸入功率為17W，所述縱向超聲換能裝置3的聚焦聲波頻率為2.5MHz，所述橫向超聲換能裝置4聚焦聲波頻率為12MHz，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，具體為聚焦后的所述樣品懸濁液中形成10個單細胞流，單個細胞在所述樣品通道2內流動經過光斑區(qū)15進行檢測，所述光斑區(qū)15位于所述超聲換能裝置下游的所述樣品通道2上，所述廢液出口10的上游，所述光斑區(qū)15為流式細胞儀中光學檢測系統(tǒng)檢測光束照亮區(qū)域，經檢測后的樣品懸濁液由所述廢液出口10排出。

對比例1

本實施例為按照中國專利文獻CN101881779A中實施例2制備的微流控芯片，所述微流控芯片的制備方法如下：1、用軟光刻的方法制取超聲駐波微流控芯片用的玻璃陽模模板，此模板中設計有三個駐波反應腔4，形成1×3的駐波反應腔陣列；2、在表面鍍有一層鉑的PCB板1上加工出與微流控芯片中結構相對應的孔位，在與超聲駐波反應腔相對應的孔位里安裝固定上三個PZ26壓電陶瓷片5，作為超聲駐波的聲源，同時在PCB板1的背面進行布線，將所有的壓電陶瓷片5輸入信號連接到三路開關電路的輸出端，并將焊接有三路開關的電路板固定在PCB板1的兩側，作為支架；3、將PDMS液態(tài)預聚物2倒在陽模模板上，再將一塊載玻片3放入陽模模板上的PDMS液態(tài)預聚物2上，待反應固化后，一起脫模成型，制成與載玻片一體的微流控芯片，用打孔器打孔；4、將以上制得的與載玻片一體的微流控芯片和已安裝有支架的PCB板1用螺絲固定在一起，即得到集成有三個駐波反應腔4的微流控芯片。

采用上述的微流控芯片進行細胞篩查，本實施例所采用的所述樣品懸濁液濃度為10⁶個/ml，細胞為CHO Cells(中國倉鼠卵巢細胞)，所述樣品懸濁液購自中國科學院細胞庫，取待測的樣品懸濁液通過其中一個所述進液孔7進入，然后在另兩個進液孔7中注入鞘液，所述樣品懸濁液的通量為1mL/min，所述樣品懸濁液先與鞘液通道匯聚，然后依次經過3個超聲駐波反應腔4，所述超聲波的頻率為3MHZ，聚焦后的所述樣品懸濁液經過流式細胞儀進行檢測，經檢測后的樣品懸濁液由所述出液孔7排出。

對比例2

本實施例與實施例8基本相同，區(qū)別僅在于所述的微流控芯片的樣品通道2上僅設置兩個橫向超聲換能裝置4，所述橫向超聲換能裝置4與實施例8中設置的位置相同。利用上述的微流控芯片進行細胞篩查的方法與實施例18的方法相同，區(qū)別僅在于無需控制所述縱向超聲換能裝置4的聚焦聲波頻率。

效果例

比實施例13、16、18以及對比例1、對比例2的檢測效果，采用流式細胞儀(美國貝克曼庫爾特MoFlo XDP型流式細胞儀)對上述實施例中的聚焦后的所述樣品懸濁液中形成的單細胞流進行檢測，各自顯示CV值如下：

由上述比較可知，采用本實用新型的微流控芯片進行高通量細胞篩查時流式細胞儀的CV值明顯低于對比例1中的CV值，說明采用本實用新型的微流控芯片進行高通量細胞篩查檢測精度和靈敏度顯著提高，檢測效率大大提高。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創(chuàng)造的保護范圍之中。