一種基于真空吸附微密封的微流控芯片接口基座及其制作方法技術

本發明專利技術涉及一種基于真空吸附微密封的微流控芯片接口基座及其制作方法。微流控芯片接口基座包括一個由基座本體和其上的吸附平面層組成的基座整體型板；該基座整體型板為吸附平面層一種材料一次成形板，或為兩種材料分別制作并結合成的組合板；基座整體型板中有抽氣接口及樣品進口和樣品出口；吸附平面層上開有吸附微通道和密封微通道。制作方法包括基座本體與吸附平面層及吸附微通道和密封微通道等的制作。本發明專利技術優點是：不需要任何其它的機械操作,能迅速地固定或更換微流控芯片,能簡單地連接相關氣路或液路接口,有效避免樣品在微流控芯片接口基座的進出口處泄漏,提高工作效率,適合自動化操作；同時,價格低廉、便于推廣應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，該基座特別適用于不同材料的微流控芯片的對接實際操作，包括流體接口，外圍控制以及應用研究，屬于微流控芯片

技術介紹
微流控芯片分析是以微流控芯片(Microfluidic chip)為操作平臺，同時以分析化學為基礎，以微機電加工技術為依托，以微管道網絡為結構特征，是當前微全分析系統(Miniaturized Total Analysis Systems)領域發展的熱點領域。它的目標是把整個實驗室的功能，包括采樣、稀釋、添加試劑、反應、分離、檢測等集成在微芯片上，且可以多次使用。由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力，近年來已經發展成為一個生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。特別是在生物醫學領域，由于其可實現高通量的陣列，精確的控制流體環境，快速的進行分析，大量的減少試劑的消耗，越來越多的受到生物醫學領域研究人員的青睞。以微流控芯片應用為目的的外圍輔助設備與器件也在近幾年得到迅速的發展。然而，對于缺乏微流技術背景的生物醫學領域研究人員而言，實際應用過程中仍存在諸多不便，除了微流控芯片的制作加工和流體的控制以外，微流控芯片接口的連接在實際操作和應用的過程中也是最主要的不便之一。目前，常用的微流控芯片接口方法有兩種，第一種是直接在微流控芯片的頂部或側面設計對應的連接口，從而方便進樣，但同時導致了在微流控芯片應用的過程中，需要手動連接管道以導入或導出液體。這種方案不僅提高了微流控芯片的加工成本，每次更換微流控芯片都需要手工操作連接管道也帶來了操作的不便和工作效率的降低。另一種方法是通過機械螺絲固定的方式將微流芯片固定在事先布置好接口的微流控芯片基座上。這種方法既避免了每次需要手動連接管道的過程，又降低了微流控芯片加工的成本。然而，這種方案的缺點在于，機械螺絲固定的方法容易造成壓力不均勻，從而導致在進樣的過程中接口區域出現漏液的情況。而且，在醫學領域中，金屬螺絲也往往需要避免。因此，對于微流控芯片的實用性和商業化而言，配套的設備和器件在注重成本效益的同時，更需要提高便捷，可靠性。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是，克服現有技術的缺點，利用真空吸附和微密封原理，提供一種基于真空吸附微密封的微流控芯片接口基座。通過微流控芯片接口基座的吸附微通道將微流控芯片安全迅速與微流控芯片接口基座固定或拆卸，快速、簡單地實現連接微流控芯片相關氣路或液路接口的操作，有效避免樣品在微流控芯片進出口處的泄露，從而提高工作效率，同時，制作和使用成本低廉，便于微流控技術推廣應用。本專利技術的另一個目的是，提供一種制作本專利技術的一種基于真空吸附微密封的微流控芯片接口基座的方法，該方法簡單，易于掌握，制作成本低，產品質量可靠。本專利技術一種基于真空吸附微密封的微流控芯片接口基座的技術方案是，它包括一個由基座本體和其上的吸附平面層組成的基座整體型板；該基座整體型板為吸附平面層一種材料一次成形板，或為基座本體及吸附平面層兩種材料分別制作并結合成的組合板；所述基座整體型板中有抽氣接口及樣品進口和樣品出口 ；所述吸附平面層上開有一個靠近吸附平面層周邊且斷面為“U”形槽的吸附微通道，用于將微流控芯片(miCTofluidicchip)真空微吸附在吸附平面層上；位于樣品進出口周邊且斷面為“U”形槽的密封微通道，用于將樣品進口和樣品出口分別與微流控芯片對應的樣品進出口在周邊密封狀態下聯通，使樣品在密封無泄漏狀態下進出微流控芯片；該密封微通道分別是進口周邊密封微通道和出口周邊密封微通道；所述密封微通道與吸附微通道聯通；抽氣接口的一端與吸附微通道聯通，另一端開在基座本體的與吸附平面層相對的平面上，或基座本體的側面上；樣品進口和樣品出口的一端均在吸附平面層的平面上，另一端在基座本體的與吸附平面層相對的平面上，或基座本體的側面上。在上述方案基礎上進一步方案是 所述的微流控芯片接口基座，其吸附平面層其構成材料為能真空微吸附固定玻璃的軟質彈性材料，或能真空微吸附固定熱塑性材料制成的微流控芯片的軟質彈性材料。所述軟質彈性材料選自于二甲基硅氧烷PDMS，或熱塑性苯乙烯類彈性體TPE、或TES，熱塑性聚烯烴彈性體TEO，或能真空微吸附軟質彈性材料制成的微流控芯片的熱塑性材料，選自于聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，或聚碳酸酯PC，或聚苯乙烯PS。所述的微流控芯片接口基座，其基座整體型板為吸附平面層材料一次成形板，其一個平面或兩個平面為吸附平面層。所述的微流控芯片接口基座，基座整體型板為基座本體及吸附平面層兩種材料分別制作并結合成的組合板，其中基座本體材料為硬質材料板，主要是金屬板，或樹脂板；吸附平面層為軟質彈性材料層；基座本體與吸附平面層粘合或熱壓合。所述的微流控芯片接口基座，基座整體型板的長、寬、厚為長度大于等于5毫米，小于等于300毫米；寬度大于等于5毫米，小于等于250毫米；厚度大于等于I毫米，小于等于20毫米。所述的微流控芯片接口基座，其吸附微通道和密封微通道技術參數均為寬度大于等于50微米，小于等于5毫米；深度大于等于50微米，小于等于5毫米。所述的微流控芯片接口基座，其抽氣接口及樣品進口和樣品出口直徑均大于等于100微米，小于等于5毫米。所述的微流控芯片接口基座，其樣品進口和樣品出口具有若干個，分別與微流控芯片10的流體通道對應。所述的微流控芯片接口基座，樣品進口和樣品出口均有若干個，并以排線式與微流控芯片構成多路連接。所述的微流控芯片接口基座，其吸附微通道和密封微通道真空微吸附的壓力為一5巴，或一I. 5巴，或在一5巴至一I. 5巴范圍內選取。所述的微流控芯片接口基座，其基座本體內部或吸附平面層中有植入的檢測或顯示元件，主要為力學、電學、光學、磁學、或聲學元件。一種制作本專利技術的微流控芯片接口基座的方法技術方案，步驟包括首先制作基座整體型板；然后在吸附平面層上用微細機械加工、或激光直寫、或軟光刻方法制作吸附微通道、密封微通道、抽氣接口及樣品進口和樣品出口。一種制作本專利技術的微流控芯片接口基座的方法技術方案，首先制作基座整體型板；然后在吸附平面層上用微細機械加工方法制作吸附微通道、密封微通道、抽氣接口及樣品進口和樣品出口 ；所述微細機械加工方法包括下述步驟 A、確定微細機械加工銑床的走刀路徑并編寫相應的走刀程序； B、將程序導入微細機械加工銑床配套軟件中，預覽走刀過程； C、在三維加工平臺上固定基座整體型板； D、根據圖案大小要求，選用直徑為50微米 I毫米的平頭銑刀在吸附平面層上進行直寫，得到吸附微通道和密封微通道； E、用鉆頭在基座整體型板的相應位置打孔得到抽氣接口及樣品進口和樣品出口； F、加工結束后，將水倒出，用異丙醇超聲清洗，即得到制作好的微流控芯片接口基座成品O本專利技術所述的一種基于真空吸附微密封的微流控芯片接口基座其技術果顯著微流控芯片接口基座的吸附平面上的吸附微通道在真空的作用下，將微流控芯片真空微吸附在吸附平面層上，即將微流控芯片牢固地固定在基座的吸附平面層上，樣品進出口通過密封微通道無泄漏地與微流控芯片的相應的樣品進出口快速、簡便地對接聯通，操作過程不需要人為的機械操作。在進樣的過程中，有效的避免樣品在微流控芯片進出口的泄漏，同時，它可以快速更換微流控芯片，這種基于真空吸附微密封的微本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于真空吸附微密封的微流控芯片接口基座，其特征在于，包括一個由基座本體(1)和其上的吸附平面層（1.1）組成的基座整體型板；該基座整體型板為吸附平面層（1.1）一種材料一次成形板，或為基座本體(1)及吸附平面層（1.1）兩種材料分別制作并結合成的組合板；所述基座整體型板中有抽氣接口（4）及樣品進口（5）和樣品出口（6）；所述吸附平面層（1.1）上開有：一個靠近吸附平面層（1.1）周邊且斷面為“U”？形槽的吸附微通道（2），用于將微流控芯片（microfluidic？chip）（10）真空微吸附在吸附平面層（1.1）上；位于樣品進出口周邊且斷面為“U”？形槽的密封微通道（3），用于將樣品進口（5）和樣品出口（6）分別與微流控芯片（10）對應的樣品進出口在周邊密封狀態下聯通，使樣品在密封無泄漏狀態下進出微流控芯片（10）；該密封微通道（3）分別是：進口周邊密封微通道（3.1）和出口周邊密封微通道（3.2）；所述密封微通道（3）與吸附微通道（2）聯通；抽氣接口（4）的一端與吸附微通道（2）聯通，另一端開在基座本體(1)？的與吸附平面層（1.1）相對的平面上，或基座本體(1)？的側面上；樣品進口（5）和樣品出口（6）的一端均在吸附平面層（1.1）的平面上，另一端在基座本體(1)？的與吸附平面層（1.1）相對的平面上，或基座本體(1)？的側面上。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李思思，石劍，李俊君，陳勇，
申請(專利權)人：武漢介觀生物科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：