專(zhuān)利名稱(chēng)：生物芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芯片，且特別涉及一種生物芯片。
背景技術(shù)：
目前,生物芯片檢測(cè)裝置種類(lèi)眾多,流式細(xì)胞儀(flowcytometer)即是其中一種。流式細(xì)胞儀可對(duì)懸浮于流體中的細(xì)胞進(jìn)行分類(lèi)，并且可檢測(cè)細(xì)胞的物化性質(zhì)。當(dāng)使用流式細(xì)胞儀來(lái)分類(lèi)細(xì)胞時(shí)，將細(xì)胞選擇性地加上某種電荷，并在通過(guò)電磁場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)，從不同出口流出。這樣就可以從一個(gè)混合物中高速準(zhǔn)確地將細(xì)胞分類(lèi)。當(dāng)使用流式細(xì)胞儀來(lái)檢測(cè)細(xì)胞的物化性質(zhì)時(shí)，由于流式細(xì)胞儀具有多個(gè)光源與光偵測(cè)器，每個(gè)懸浮于流體中的細(xì)胞通過(guò)光束時(shí)，光會(huì)被散射，且細(xì)胞可能被激發(fā)而發(fā)射出頻率低于激發(fā)光的突光。圖1所示為現(xiàn)有的一種生物芯片的示意圖。請(qǐng)參考圖1，將含有待測(cè)細(xì)胞的流體置入生物芯片10后，使用者會(huì)把作為電極的探針30直接接觸于生物芯片10上的流體，以施加偏壓來(lái)驅(qū)動(dòng)含有待測(cè)細(xì)胞的流體在微流道12中流動(dòng)。流式細(xì)胞儀(未圖示)會(huì)發(fā)出檢測(cè)光束，使每個(gè)懸浮于流體中的細(xì)胞通過(guò)檢測(cè)光束以產(chǎn)生熒光反應(yīng)。接著，光偵測(cè)器20記錄散射光與熒光反應(yīng)的變化。根據(jù)光偵測(cè)器20的偵測(cè)結(jié)果就能推算出細(xì)胞的物理和化學(xué)性質(zhì)。然而，在進(jìn)行下次檢測(cè)前，直接接觸了含有待測(cè)細(xì)胞的流體的探針30必須確實(shí)進(jìn)行清潔，否則容易造成后續(xù)接觸的含有待測(cè)細(xì)胞的流體的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種生物芯片，可解決含有待測(cè)細(xì)胞的流體受到探針直接接觸所造成的污染。本發(fā)明提出一種生物芯片，包括一芯片本體、一第一電極以及一第二電極。芯片本
體具有一第一容置槽、一第二容置槽與一微流道。微流道連通第一容置槽與第二容置槽。第一電極與第二電極配置于芯片本體。第一電極具有一第一端與一第二端，第一端用以接觸一檢測(cè)裝置的一第一探針，第二端位于第一容置槽。第二電極具有一第三端與一第四端，第三端用以接觸檢測(cè)裝置的一第二探針，第四端位于第二容置槽。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片本體包括一第一基板與第二基板。第一電極與第二電極配置于第一基板上。第二基板具有一第一貫孔、一第二貫孔與微流道。第二基板配置于第一基板上而未覆蓋第一端與第三端。第一貫孔與第二貫孔分別暴露第二端與第四端。第一貫孔構(gòu)成第一容置槽，第二貫孔構(gòu)成第二容置槽。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片本體包括一第一基板與一第二基板。第一基板具有一第一貫孔與一第二貫孔。第一電極與第二電極配置于第一基板上。第二端環(huán)繞第一貫孔，第四端環(huán)繞第二貫孔。第二基板具有一第一凹槽、一第二凹槽與微流道。第二基板配置于第一基板上而未覆蓋第一端與第三端。第二端與第四端分別暴露于第一凹槽與第二凹槽。第一貫孔與第一凹槽構(gòu)成第一容置槽，第二貫孔與第二凹槽構(gòu)成第二容置槽。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片本體包括一第一基板、一第二基板以及一第
三基板。第一基板具有一第一凹槽、一第二凹槽與微流道。第二基板具有一第一貫孔與一第二貫孔。第二基板配置于第一基板上。第一電極與第二電極配置于第二基板上。第二端環(huán)繞第一貫孔，第四端環(huán)繞第二貫孔。第三基板具有一第三貫孔與一第四貫孔。第三基板配置于第二基板上而未覆蓋第一端與第三端。第三貫孔與第四貫孔分別暴露第二端與第四端。第一凹槽、第一貫孔與第三貫孔構(gòu)成第一容置槽，第二凹槽、第二貫孔與第四貫孔構(gòu)成第二容置槽。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，生物芯片還包括一遮蔽層。遮蔽層配置于芯片本體且具有一光學(xué)窗。光學(xué)窗的位置對(duì)應(yīng)微流道的一段。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一電極、第二電極與遮蔽層屬于同一層圖案化
金屬層。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，生物芯片還包括一第三電極。第三電極配置于芯片本體且具有一第五端與一第六端。芯片本體還具有連通微流道的一第三容置槽。第五端用以接觸檢測(cè)裝置的一第三探針，第六端位于第三容置槽。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的芯片本體的材質(zhì)為高分子材料?；谏鲜?，在本發(fā)明的生物芯片中，檢測(cè)裝置的探針不會(huì)直接伸入到生物芯片中的第一容置槽與第二容置槽。因此，含有待測(cè)細(xì)胞的流體可避免被探針接觸而受污染。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1是現(xiàn)有的一種生物芯片的示意圖。圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的生物芯片的剖面示意圖。圖3為圖2的第二基板的示意圖。圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例的生物芯片的剖面示意圖。圖5為圖4的第一基板的示意圖。圖6為本發(fā)明的第三實(shí)施例的生物芯片的剖面示意圖。圖7為圖2的生物芯片的示意圖。其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:10:生物芯片12:微流道20:光偵測(cè)器30:探針50:檢測(cè)裝置52:第一探針54:第二探針56:第三探針100、IO2:生物芯片110、210、310:芯片本體
112、212、312:第一基板114、214、314:第二基板114a、212a、314a:第一貫孔114b、212b、314b:第二貫孔114c、214c、312c:微流道120、220、320:第一電極122、222、322:第一端124、224、324:第二端130、230、330:第二電極:132、232、332:第三端1:34、234、334:第四端140a、240a、340a:第一容置槽140b>240b>340b:第二容置槽140c:第三容置槽150:遮蔽層152:光學(xué)窗160:第三電極162:第五端164:第六端170:第四電極214a、312a:第一凹槽214b、314b:第二凹槽316:第三基板316a:第三貫孔316b:第四貫孔
具體實(shí)施例方式圖2為本發(fā)明的第一實(shí)施例的生物芯片的剖面示意圖。圖3為圖2的第二基板的示意圖。圖2與圖3中的第二基板是上下顛倒的。在此為了便于說(shuō)明的關(guān)系，故圖2未繪示完整的生物芯片。請(qǐng)參閱圖2與圖3，本實(shí)施例的生物芯片100包括一芯片本體110、一第一電極120以及一第二電極130。芯片本體110具有一第一容置槽140a、一第二容置槽140b與一微流道114c。微流道114c連通第一容置槽140a與第二容置槽140b。第一電極120與第二電極130配置于芯片本體110。第一電極120具有一第一端122與一第二端124,第一端122用以接觸一檢測(cè)裝置50的一第一探針52，第二端124位于第一容置槽140a。第二電極130具有一第三端132與一第四端134，第三端132用以接觸檢測(cè)裝置50的一第二探針54，第四端134位于第二容置槽140b。在上述的配置下，第一電極120與第二電極130的第二端124與第四端134分別位于第一容置槽140a與第二容置槽140b。第一電極120與第二電極130的另一端，也就是第一端122與第三端132則是位于第一容置槽140a與第二容置槽140b之外。因此，當(dāng)使用者欲通過(guò)檢測(cè)裝置50檢測(cè)生物芯片100時(shí)，使用者只需將第一探針52以及第二探針54分別與第一端122與第三端132接觸以施加偏壓，偏壓就會(huì)經(jīng)由第二端124與第四端134傳遞至第一容置槽140a與第二容置槽140b內(nèi)的含有待測(cè)細(xì)胞的流體，以驅(qū)動(dòng)含有待測(cè)細(xì)胞的流體在微流道114c中流動(dòng)而便于進(jìn)行檢測(cè)。換言之，檢測(cè)裝置50的第一探針52與第二探針54不會(huì)直接接觸到第一容置槽140a與第二容置槽140b中含有待測(cè)細(xì)胞的流體。因此，在完成檢測(cè)后不需要清潔第一探針52與第二探針54，也不會(huì)污染到下次進(jìn)行檢測(cè)的含有待測(cè)細(xì)胞的流體。詳細(xì)地說(shuō)，本實(shí)施例中的芯片本體110包括一第一基板112與一第二基板114。第一電極120與第二電極130配置于第一基板112上。第二基板114具有一第一貫孔114a、一第二貫孔114b與微流道114c。第一貫孔114a構(gòu)成第一容置槽140a，第二貫孔114b構(gòu)成第二容置槽140b。第一貫孔114a與第二貫孔114b分別暴露第二端124與第四端134。所以，第一電極120與第二電極130的第二端124與第四端134可與第一容置槽140a與第二容置槽140b中含有待測(cè)細(xì)胞的流體接觸。再者，第二基板114配置于第一基板112上，而第二基板114未覆蓋在第一基板112上的第一端122與第三端132。因此，第一端122與第三端132可用以接觸檢測(cè)裝置50的第一探針52與第二探針54。本實(shí)施例中，第一探針52與第二探針54以及檢測(cè)光束都是由圖2中的上方接近生物芯片100。當(dāng)然，檢測(cè)光束也可由圖2中的下方接近生物芯片100。以下舉例說(shuō)明本發(fā)明的生物芯片100檢測(cè)的過(guò)程，本實(shí)施例的生物芯片檢測(cè)裝置50為流式細(xì)胞儀，但生物芯片檢測(cè)裝置的種類(lèi)不以此為限。首先，將含有待測(cè)細(xì)胞的流體置入生物芯片100。接著，使用者利用第一探針52與第二探針54分別與第一端122與第三端132接觸。此時(shí)，流式細(xì)胞儀提供電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)流體中的細(xì)胞，使細(xì)胞能在微流道114c中流動(dòng)。再來(lái)，流式細(xì)胞儀會(huì)輸入檢測(cè)光束，使每個(gè)懸浮于流體中的細(xì)胞通過(guò)檢測(cè)光束以產(chǎn)生熒光反應(yīng)。接著，這些檢測(cè)信號(hào)將被流式細(xì)胞儀的光偵測(cè)器(未圖示)紀(jì)錄，根據(jù)這些偵測(cè)結(jié)果以計(jì)算細(xì)胞的數(shù)目多寡且輸出細(xì)胞的物化性質(zhì)的結(jié)果。最后，使用者將第一探針52與第二探針54從第一端122與第三端132移開(kāi)，便完成整個(gè)檢測(cè)的動(dòng)作。由于第一探針52與第二探針54未接觸含有待測(cè)細(xì)胞的流體，因此檢測(cè)完畢后無(wú)需作清潔的動(dòng)作，也不會(huì)對(duì)下次的含有待測(cè)細(xì)胞的流體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)及污染。此外，本實(shí)施例中的第一探針52與第二探針54可設(shè)計(jì)為具有彈性而可壓縮的型態(tài)。也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)谝惶结?2與第二探針54接觸第一端122與第三端132時(shí)，可用彈力回饋來(lái)知道是否有接觸，并可稍微施加更大的力量以確保第一探針52與第二探針54與第一端122與第三端132接觸良好。本實(shí)施例的第一探針52與第二探針54可為彈性探針(Pogo-pin)，但第一探針52與第二探針54的種類(lèi)不以此為限。圖4為本發(fā)明的第二實(shí)施例的生物芯片的剖面示意圖。圖5為圖4的第一基板的示意圖。圖4與圖5中的第一基板是上下顛倒的。請(qǐng)參閱圖4與圖5，本實(shí)施例中的芯片本體210包括一第一基板212與一第二基板214。第一基板212具有一第一貫孔212a與一第二貫孔212b。第一電極220與第二電極230配置于第一基板212上。第二端224環(huán)繞第一貫孔212a，第四端234環(huán)繞第二貫孔212b。第二基板214具有一第一凹槽214a、一第二凹槽214b與微流道214c。第二端224與第四端234分別暴露于第一凹槽214a與第二凹槽214b。第一貫孔212a與第一凹槽214a構(gòu)成第一容置槽240a，第二貫孔212b與第二凹槽214b構(gòu)成第二容置槽240b。第二基板214配置于第一基板212下，而第二基板214未覆蓋在第一基板212上的第一端222與第三端232。本實(shí)施例中，第一探針與第二探針是由圖4中的下方接近芯片本體210，而檢測(cè)光束則是由圖4中的上方接近芯片本體210。圖6為本發(fā)明的第三實(shí)施例的生物芯片的剖面示意圖。請(qǐng)參閱圖6，芯片本體310包括一第一基板312、一第二基板314以及一第三基板316。第一基板312具有一第一凹槽312a、一第二凹槽312b與微流道312c。第二基板314具有一第一貫孔314a與一第二貫孔314b。第二基板314配置于第一基板312上。第一電極320與第二電極330配置于第二基板314上。第二端324環(huán)繞第一貫孔314a，第四端334環(huán)繞第二貫孔314b。第三基板316具有一第三貫孔316a與一第四貫孔316b。第三基板316配置于第二基板314上而未覆蓋第一端322與第三端332。第三貫孔316a與第四貫孔316b分別暴露第二端324與第四端334。第一凹槽312a、第一貫孔314a與第三貫孔316a構(gòu)成第一容置槽340a，第二凹槽312b、第二貫孔314b與第四貫孔316b構(gòu)成第二容置槽340b。本實(shí)施例中，第一探針與第二探針以及檢測(cè)光束都是由圖6中的上方接近芯片本體310。圖7為圖2的生物芯片稍做變化后的示意圖，其中相似元件采用相同標(biāo)號(hào)。請(qǐng)參閱圖7，生物芯片102還包括一遮蔽層150。第一電極120、第二電極130與遮蔽層150屬于同一層圖案化金屬層。換言之，第一電極120、第二電極130與遮蔽層150可以是由同一層金屬層經(jīng)過(guò)單一道圖案化的制程后形成的。遮蔽層150配置于芯片本體110且具有一光學(xué)窗152。光學(xué)窗152的位置對(duì)應(yīng)微流道114c的一段。因此，流式細(xì)胞儀提供的檢測(cè)光束在照射到遮蔽層150后會(huì)被局限在只能從光學(xué)窗152的位置通過(guò)。藉此，不需要在流式細(xì)胞儀上配置額外的機(jī)構(gòu)來(lái)限制檢測(cè)光束照射的區(qū)域，也可避免光偵測(cè)器20接受到過(guò)多的背景光而降低信噪比。本實(shí)施例中的芯片本體110的材質(zhì)可為高分子材料。相較于現(xiàn)有利用玻璃(glass)制作芯片本體的方式來(lái)說(shuō),高分子材料加工容易,可以縮短制作芯片本體110時(shí)間。再者，芯片本體110可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)等硬性高分子材料所制成，相較于現(xiàn)有利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)做為芯片本體來(lái)說(shuō)，因PDMS為疏水性硅膠類(lèi)，故需要先打等離子體才能做后續(xù)的檢測(cè)動(dòng)作。然而，本實(shí)施例采用的PMMA不需要打等離子體，因此不會(huì)有檢測(cè)時(shí)間冗長(zhǎng)的問(wèn)題存在。此外，本實(shí)施例中的生物芯片110還包括一第三電極。第三電極160配置于芯片本體110且具有一第五端162與一第六端164。芯片本體110還具有連通微流道114c的一第三容置槽140c。第五端162用以接觸檢測(cè)裝置50的一第三探針56，第六端164位于第三容置槽140c。由此，在圖6中的微流道114c中含有待測(cè)細(xì)胞的流體的流向可為第一電極120至第二電極130、第一電極120至第三電極160或是第二電極130至第三電極160。因此，使用者可選擇適合的電極來(lái)施加偏壓以控制流向，換言之，使用者可選擇在第一電極120、第二電極130以及第三電極160之間施加偏壓，使微流道114c中含有待測(cè)細(xì)胞的流體的流向靈活。又，本實(shí)施例中的電極與容置槽的數(shù)量并不限制，舉例來(lái)說(shuō)，在生物芯片102上可再擴(kuò)充一第四電極170。綜上所述，在本發(fā)明的生物芯片中，電極的一端用以接觸檢測(cè)裝置的探針，電極的另一端用以與容置槽相連。由此，檢測(cè)裝置的探針施加偏壓時(shí)，不需要接觸到容置槽中含有待測(cè)細(xì)胞的流體。所以，可以避免含有待測(cè)細(xì)胞的流體受到探針的污染。再者，芯片本體采用高分子材料所制成，因此加工容易，可以縮短制作芯片本體時(shí)間。又，可依照檢測(cè)的需求，在生物芯片上增加電極的數(shù)量。而且，使用者可選擇適合的電極來(lái)施加偏壓以控制流體的流向。此外，通過(guò)配置光學(xué)窗在生物芯片上，不需要在檢測(cè)儀上設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)來(lái)限制檢測(cè)光束，并且有利于避免噪聲。雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種生物芯片，包括: 一芯片本體，具有一第一容置槽、一第二容置槽與一微流道，其中該微流道連通該第一容置槽與該第二容置槽； 一第一電極，配置于該芯片本體且具有一第一端與一第二端，其中該第一端用以接觸一檢測(cè)裝置的一第一探針，該第二端位于該第一容置槽；以及 一第二電極，配置于該芯片本體且具有一第三端與一第四端，其中該第三端用以接觸該檢測(cè)裝置的一第二探針，該第四端位于該第二容置槽。
2.按權(quán)利要求1所述的生物芯片,其中該芯片本體包括: 一第一基板，其中該第一電極與該第二電極配置于該第一基板上；以及 一第二基板，具有一第一貫孔、一第二貫孔與該微流道，其中該第二基板配置于該第一基板上而未覆蓋該第一端與該第三端，該第一貫孔與該第二貫孔分別暴露該第二端與該第四端，該第一貫孔構(gòu)成該第一容置槽，該第二貫孔構(gòu)成該第二容置槽。
3.按權(quán)利要求1所述的生物芯片,其中該芯片本體包括: 一第一基板，具有一第一貫孔與一第二貫孔，其中該第一電極與該第二電極配置于該第一基板上，該第二端環(huán)繞該第一貫孔，該第四端環(huán)繞該第二貫孔；以及 一第二基板，具有一第一凹槽、一第二凹槽與該微流道，其中該第二基板配置于該第一基板上而未覆蓋該第一端與該第三端，該第二端與該第四端分別暴露于該第一凹槽與該第二凹槽，該第一貫孔與該第一凹槽構(gòu)成該第一容置槽，該第二貫孔與該第二凹槽構(gòu)成該第二容置槽。
4.按權(quán)利要求1所述的生物芯片,其中該芯片本體包括: 一第一基板，具有一第一凹槽、一第二凹槽與該微流道； 一第二基板，具有一第一貫孔與一第二貫孔，其中該第二基板配置于該第一基板上，該第一電極與該第二電極配置于該第二基板上，該第二端環(huán)繞該第一貫孔，該第四端環(huán)繞該第二貫孔；以及 一第三基板，具有一第三貫孔與一第四貫孔，其中該第三基板配置于該第二基板上而未覆蓋該第一端與該第三端，該第三貫孔與該第四貫孔分別暴露該第二端與該第四端，該第一凹槽、該第一貫孔與該第三貫孔構(gòu)成該第一容置槽，該第二凹槽、該第二貫孔與該第四貫孔構(gòu)成該第二容置槽。
5.按權(quán)利要求1所述的生物芯片，還包括一遮蔽層，配置于該芯片本體且具有一光學(xué)窗，該光學(xué)窗的位置對(duì)應(yīng)該微流道的一段。
6.按權(quán)利要求5所述的生物芯片,其中該第一電極、該第二電極與該遮蔽層屬于同一層圖案化金屬層。
7.按權(quán)利要求1所述的生物芯片，還包括一第三電極，配置于該芯片本體且具有一第五端與一第六端，其中該芯片本體還具有連通該微流道的一第三容置槽，該第五端用以接觸該檢測(cè)裝置的一第三探針，該第六端位于該第三容置槽。
8.按權(quán)利要求1所述的生物芯片,其中該芯片本體的材質(zhì)為高分子材料。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種生物芯片，包括一芯片本體、一第一電極以及一第二電極。芯片本體具有一第一容置槽、一第二容置槽與一微流道。微流道連通第一容置槽與第二容置槽。第一電極與第二電極配置于芯片本體。第一電極具有一第一端與一第二端，第一端用以接觸一檢測(cè)裝置的一第一探針，第二端位于第一容置槽。第二電極具有一第三端與一第四端，第三端用以接觸檢測(cè)裝置的一第二探針，第四端位于第二容置槽。
文檔編號(hào)C12M1/34GK103091233SQ20111036163
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者林百洋, 陳怡發(fā), 林志冠, 陳相嘉, 翁圣雄 申請(qǐng)人:緯創(chuàng)資通股份有限公司