模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及注塑模具領(lǐng)域，尤其涉及一種模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]在生物芯片的生產(chǎn)過程中，需要利用模具注塑成型，由于不同用途生物芯片結(jié)構(gòu)不同，就需要大量的不同用途生物芯片的模具模芯，因此模具模芯的制作成本對于整個生產(chǎn)成本而言有很大的影響力。此外，如若能實現(xiàn)模具型腔內(nèi)的微納米結(jié)構(gòu)，制造聚合物材質(zhì)的生物芯片，那么較其他材質(zhì)的生物芯片的成本會大大下降，由此，可推動生物芯片的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，使更多品種的生物芯片產(chǎn)品為大眾健康服務(wù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，使用機(jī)械加工工藝方法，制作出注塑模芯，把注塑模芯裝配到機(jī)密注塑機(jī)模具上，注塑出帶溝道的生物芯片。然而，由于通過上述機(jī)械加工的工藝方法制作出的注塑模芯的表面精度很難達(dá)到微納米級，這影響了制造的生物芯片的技術(shù)使用與推廣，進(jìn)而影響了生物芯片的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例提供了一種模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片，可以提高模具的制造效率及模具型腔的精度，并且可以有效節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0005]第一方面，提供了一種模具模芯的制備方法，該方法包括:
[0006]對涂膠玻璃板依次進(jìn)行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個生物芯片的微納米流道結(jié)構(gòu)的母盤；
[0007]對所述母盤進(jìn)行線切割，得到單個生物芯片的電鑄模切割塊，所述電鑄模切割塊包括一個微納米流道結(jié)構(gòu)；
[0008]對第二基板依次進(jìn)行機(jī)械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第一固定板；對第三基板依次進(jìn)行機(jī)械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第二固定板；
[0009]對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進(jìn)行組合，形成組合件；
[0010]通過緊固件將所述組合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；
[0011 ] 其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片蓋片。
[0012]結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述第一固定板包括第一凸臺和第二凸臺，其中，所述第二凸臺的高度比第一凸臺的高度高出第一設(shè)定值；
[0013]相應(yīng)的，所述第二固定板包括第一固定孔和第二固定孔。
[0014]結(jié)合第一方面的第一種實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種實現(xiàn)方式中，所述對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進(jìn)行組合，形成組合件具體為:
[0015]將所述電鑄模切割塊放置在所述第一固定板的第一凸臺上；
[0016]將放置所述電鑄模切割塊后的第一凸臺插接在所述第一固定孔中，并將所述第二凸臺插接在所述第二固定孔中，使得所述電鑄模切割塊與所述第二固定板之間形成所述生物芯片基片的第一型腔，并使得所述第二凸臺與所述第二固定板之間形成所述生物芯片蓋片的第二型腔。
[0017]結(jié)合第一方面或第一方面的第一種實現(xiàn)方式或第一方面的第二種實現(xiàn)方式，在第一方面的第三種實現(xiàn)方式中，所述母盤為金屬鎳電鑄生物芯片圓形母板，厚度為300 μ m-2000 μ m，直徑為 100mm-300mm。
[0018]結(jié)合第一方面的第三種實現(xiàn)方式，在第一方面的第四種實現(xiàn)方式中，所述金屬鎳電鑄生物芯片圓形母板表面的粗糙度小于0.02um。
[0019]結(jié)合第一方面的第一種實現(xiàn)方式，在第一方面的第五種實現(xiàn)方式中，所述第一型腔包括注液孔和對位裝置槽，其中，所述注液孔用于在使用所述模具模芯制造的生物芯片基片上形成通孔，所述對位裝置槽用于在使用所述模具模芯制造的生物芯片基片上形成對位裝置；其中，所述對位裝置的頂部具有倒角結(jié)構(gòu)。
[0020]結(jié)合第一方面的第一種實現(xiàn)方式，在第一方面的第六種實現(xiàn)方式中，所述第二型腔包括圓形定位孔和長圓形定位孔，其中，圓形定位孔用于安裝圓形型芯，使得在使用所述模具模芯制造的生物芯片蓋片上形成圓形孔；長圓形定位孔用于安裝長圓形型芯，使得在使用所述模具模芯制造的生物芯片蓋片上形成長圓形孔。
[0021]第二方面，提供了一種上述第一方面所述的制備方法制備的模具模芯。
[0022]第三方面，提拱了一種上述第二方面所述的模具模芯制造的生物芯片。
[0023]結(jié)合第三方面，在第三方面的第一種實現(xiàn)方式中，所述生物芯片的注塑材料為熱塑性聚合物材料。
[0024]本發(fā)明實施例提供的模具模芯的制備方法、模具模芯及生物芯片，對涂膠玻璃板依次進(jìn)行光刻、顯影、去膠、濺射和電鑄，得到具有多個生物芯片的微納米流道結(jié)構(gòu)的母盤；對所述母盤進(jìn)行線切割，得到單個生物芯片的電鑄模切割塊，所述電鑄模切割塊包括一個微納米流道結(jié)構(gòu)；對第二基板依次進(jìn)行機(jī)械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第一固定板；對第三基板依次進(jìn)行機(jī)械加工、電火花加工和線切割，制得所述電鑄模切割塊的第二固定板；對所述第一固定板、所述電鑄模切割塊和所述第二固定板進(jìn)行組合，形成組合件；通過緊固件將所述組合件固定在模具底板上，得到所述模具模芯；其中，所述模具模芯用于制造生物芯片基片和生物芯片蓋片。由此，可以提高模具的制造效率及模具型腔的精度，并且可以推進(jìn)高新技術(shù)在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例提供的模具模芯的制備方法流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的電鑄模切割塊的示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明的第一固定板的示意圖；
[0028]圖4為本發(fā)明的第二固定板的示意圖；
[0029]圖5為本發(fā)明的模具模芯的示意圖；
[0030]圖6為圖5A-A線的剖視圖；
[0031]圖7為本發(fā)明的生物芯片的示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)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，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以具體實施例做進(jìn)一步的解釋說明，實施例并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。
[0034]現(xiàn)有技術(shù)中，主要通過兩種方法制造生物芯片基片與生物芯片蓋片，第一種方法是，使用CD光盤母盤模具制造聚合物生物芯片基片與生物芯片蓋片；第二種方法是，使用機(jī)械加工的方法制造聚合物生物芯片基片與生物芯片蓋片。
[0035]第一種方法，包括:1)對以金屬鎳為主要材料的基板依次進(jìn)行光刻、電鑄制模和注塑復(fù)制，制得電鑄母盤，該電鑄母盤的直徑和厚度與光盤母盤模具相同；通過該步驟可以制造不同結(jié)構(gòu)的電鑄母盤，從而將上述電鑄母盤用于制造不同結(jié)構(gòu)的生物芯片基片與生物芯片蓋片；2)將上述制得的電鑄母盤安裝在注塑機(jī)模具上(模具上有電鑄母盤快速更換設(shè)計接口)，并通過該注塑機(jī)模具制造帶溝道的生物芯片基片毛坯以及生物芯片蓋片毛坯；
3)對生物芯片基片毛坯以及生物芯片蓋片毛坯進(jìn)行機(jī)械加工，制備注液孔，并對其進(jìn)行線切割，從而切割出生物芯片基片以及生物芯片蓋片的外形(如方形)；4)對切割出外形并具有注液孔的生物芯片基片以及生物芯片蓋片進(jìn)行熱壓、超聲波和激光，得到生物芯片。
[0036]第二種方法，包括:1)通過機(jī)械加工和電火花加工，制得模具模芯，對制得的模具模芯進(jìn)行人工拋光，以使得模具模芯的表面粗糙度符合光學(xué)鏡面級別的要求；通過制得的模具模芯制造生物芯片基片以及生物芯片蓋片；2)將生物芯片基片以及生物芯片蓋片安裝到模具注塑機(jī)上，制備生物芯片基片以及生物芯片蓋片上的注液孔，并切割出外形；3)對制備出注液孔并切割出外形的生物芯片基片以及生物芯片蓋片進(jìn)行熱壓、超聲波和激光，得到生物芯片。
[0037]然而上述第一種方法中的電鑄母盤，其厚度最低只能達(dá)到