本發(fā)明涉及生物細(xì)胞檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于微小顆粒/生物細(xì)胞檢測(cè)的微流控芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器采用直流電信號(hào)對(duì)溶液中通過微孔的小顆粒進(jìn)行檢測(cè)，并發(fā)展為血細(xì)胞分析的儀器。另一種對(duì)微小顆粒/細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備是流式細(xì)胞儀。流式細(xì)胞儀采用的是光學(xué)檢測(cè)方式對(duì)顆粒進(jìn)行檢測(cè)，通常需要對(duì)被檢顆粒進(jìn)行熒光標(biāo)記，而非標(biāo)記的檢測(cè)方法避免了對(duì)被測(cè)物的干擾和傷害，例如電阻抗檢測(cè)就是非標(biāo)記檢測(cè)的一種。電阻抗檢測(cè)與庫(kù)爾特計(jì)數(shù)的方法差異主要是電阻抗檢測(cè)采用了交流電激勵(lì)信號(hào)而不是直流電信號(hào)。微流控電阻抗流式檢測(cè)芯片就是將電阻抗的非標(biāo)記檢測(cè)與流式檢測(cè)中控制流體中顆粒/細(xì)胞逐個(gè)有序通過檢測(cè)部位的技術(shù)結(jié)合，在微流控芯片上實(shí)現(xiàn)小型化、集成化。

現(xiàn)有對(duì)微小顆粒/細(xì)胞流式檢測(cè)的微流控芯片通常是采用鞘流約束顆粒位置或者管道收縮來實(shí)現(xiàn)足夠的檢測(cè)靈敏度。鞘流聚焦約束顆粒位置的方案在傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀上廣泛使用，在微流控芯片上也有人采用，如中國(guó)專利201210482142.7。但是鞘流技術(shù)增加了芯片的復(fù)雜性，對(duì)流體控制也增加了難度。中國(guó)專利201310283051.5就提出了一種無鞘流的微流控芯片上流式檢測(cè)方案。

在文獻(xiàn)報(bào)道的微流控電阻抗流式檢測(cè)芯片的管道收縮的方案中，通常是用一條較長(zhǎng)的收縮管道(約5D～20D，D為細(xì)胞直徑)來實(shí)現(xiàn)，電極位于收縮管道內(nèi)部，或者遠(yuǎn)離收縮管道以較高的激勵(lì)電壓實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。這樣的管道缺點(diǎn)在于，由于管道較長(zhǎng)，流阻較大，要么管道較寬適當(dāng)降低流阻，但犧牲了檢測(cè)靈敏度，增加了多個(gè)顆粒/細(xì)胞在檢測(cè)區(qū)域的可能性；要么縮窄管道，讓管道寬度等于甚至小于顆粒/細(xì)胞外徑以提高檢測(cè)靈敏度，但流阻太大，檢測(cè)通量很低，也容易堵塞管道。而電極如果遠(yuǎn)離檢測(cè)部位，雖然可以通過提高激勵(lì)電壓來提高檢測(cè)靈敏度，但是較高的電壓有可能造成對(duì)細(xì)胞等被測(cè)顆粒的損害。

本發(fā)明采用電阻抗檢測(cè)方式實(shí)現(xiàn)微流控芯片上的流式檢測(cè)，檢測(cè)方法是非標(biāo)記的，對(duì)細(xì)胞或微粒的狀態(tài)沒有影響，芯片結(jié)構(gòu)和流體操作簡(jiǎn)單，同時(shí)能夠滿足較高的通量和檢測(cè)靈敏度，是現(xiàn)有的技術(shù)形式的有益補(bǔ)充。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提出了一種電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片及制備方法，通過縮短最窄的檢測(cè)管道的長(zhǎng)度，從而大大減小了流阻的增大效應(yīng)，同時(shí)又提高了檢測(cè)的靈敏度。

本發(fā)明的一種電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片，所述微流控芯片的結(jié)構(gòu)由蓋片1和與具有蓋片形狀和大小相適應(yīng)的基片2鍵合而成，蓋片1位于基片2中央，基片2的邊緣部分暴露在外，基片2上通過微電子加工有不少于兩個(gè)微小電極8，蓋片上有微小的翻模出來的微流控管道，基片2上設(shè)置有微小電極的一面和蓋片上含微流控管道的接觸面對(duì)準(zhǔn)鍵合，實(shí)現(xiàn)對(duì)微流控管道的封閉，同時(shí)使微小電極8位于微流控管道底面；

微流控管道由進(jìn)樣口4、一根直的主管道7、出樣口3和組成，主管道7沿進(jìn)樣口到出樣口中心的連線延伸，在連線兩邊呈對(duì)稱的結(jié)構(gòu)，從進(jìn)樣口到最狹窄檢測(cè)部位5的中間段通過兩處收縮部位12區(qū)分為樣品導(dǎo)入管道10、用以引導(dǎo)被測(cè)顆粒/細(xì)胞在主管道7中央流動(dòng)的收縮檢測(cè)管道11和進(jìn)一步收縮而形成的最狹窄部位5，所述最狹窄部位5位于所述微小電極8間隙的正中間，微小電極8在最狹窄部位5的兩邊對(duì)稱分布；

對(duì)分散到溶液中的微粒/細(xì)胞進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，微粒/細(xì)胞能夠?qū)崿F(xiàn)逐個(gè)依次通過最狹窄的檢測(cè)部位5，即流式檢測(cè)的效果。

所述微小電極8的寬度為管道最狹窄部位寬度的0.1～5倍，高度通常為幾十納米到幾百納米之間，用于檢測(cè)電阻抗信號(hào)，通過識(shí)別阻抗信號(hào)上的脈沖對(duì)被測(cè)溶液中的微粒/細(xì)胞9進(jìn)行計(jì)數(shù)、分析，微小電極8在管道最狹窄處暴露于管道溶液中，方向與管道方向垂直；電極暴露于管道溶液的部分是其工作區(qū)域，通過微電子加工的引線14把所述工作區(qū)域微米級(jí)寬度的微小電極連接到芯片邊緣的焊盤13，從而可與檢測(cè)電路相連。

所述主管道最狹窄部位5的容積是被測(cè)顆粒/細(xì)胞體積的1～10倍，收縮檢測(cè)管道11的寬度是最狹窄部位5的1.5～3倍，通過兩處收縮部位12，管道寬度從進(jìn)樣口到最狹窄的檢測(cè)部位5逐漸收窄。

根據(jù)被測(cè)溶液中的微粒/細(xì)胞9的彈性，所述主管道7的長(zhǎng)寬高尺寸設(shè)置為被測(cè)溶液中的微粒/細(xì)胞9直徑的0.3～5倍，對(duì)于彈性大的被測(cè)溶液中的微粒/細(xì)胞9，尺寸適用小于1倍直徑，對(duì)于彈性小的被測(cè)溶液中的微粒/細(xì)胞9，尺寸必須大于1倍直徑。

所述蓋片1的進(jìn)樣口4與主管道7之間的位置設(shè)置有過濾微柱6，微柱之間構(gòu)成網(wǎng)狀管道，管道寬度和高度一般和最狹窄部位長(zhǎng)寬高尺寸中的最小值一致，防止大的顆粒進(jìn)入管道造成最狹窄處的堵塞。

本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片及制備方法，該方法包括：蓋片1加工工藝流程、基片2加工工藝流程以及蓋片和基片的鍵合工藝流程，其中：

帶有微流控管道的PDMS蓋片加工工藝流程包括以下步驟：

a.根據(jù)微流控管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖案加工出掩模版；

b.提供拋光平整的硅片或玻璃片基底，清洗干凈；

c.在拋光的基底上通過甩膠工藝均勻涂敷一層SU－8光刻膠，厚度即為所需要的管道的高度；

d.在光刻機(jī)使用掩模版，利用紫外光對(duì)SU－8光刻膠層進(jìn)行曝光；

e.對(duì)曝光后的光刻膠進(jìn)行顯影，去除多余光刻膠，留下管道結(jié)構(gòu)陽(yáng)模具；

f.利用加工出來的SU－8陽(yáng)模具，將其四周用鋁箔紙圍起來構(gòu)成用于澆筑翻模的模具；

g.將PDMS預(yù)聚物和固化劑以10:1的比例混合均勻，抽真空后倒入澆筑模具，并在80度烘箱烘烤70分鐘固化PDMS；

h.將固化的PDMS從模具剝離，得到帶有微流控管道的PDMS蓋片；

i.使用打孔器加工出進(jìn)樣口和出樣口與微流控管道相連，備用。

帶有電極的基片加工工藝流程包括以下步驟：

a.根據(jù)電極及其引線圖案設(shè)計(jì)加工出掩模版；

b.將拋光平整的硅片或玻璃片清洗干凈；

c.在拋光的基底上通過甩膠工藝均勻涂敷一層光刻膠；

d.在光刻機(jī)使用掩模版，利用紫外光對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光；

e.對(duì)曝光后的光刻膠進(jìn)行顯影，去除多余光刻膠，留下具有電極及其引線圖案結(jié)構(gòu)模具；

f.使用磁控濺射工藝先后在光刻后的基片上依次濺射厚度為10～100納米的鈦以及厚度為10～400納米的金或鉑；

g.使用丙酮去掉光刻膠以及光刻膠上面的金屬層，形成金或鉑電極圖案，從而加工出一面帶有電極(8)、引線(14)和焊盤(13)的基片；

帶有微流控管道的蓋片和帶電極的基片的高精度對(duì)準(zhǔn)、不可逆鍵合加工工藝流程包括以下步驟：

a.將蓋片1和基片2都清洗干凈并吹干；

b.根據(jù)蓋片面積準(zhǔn)備一滴溶劑；

c.用表面等離子體清洗機(jī)對(duì)蓋片和基片進(jìn)行處理約10～100秒；

d.將溶劑滴加到有電極的一面朝上放置的基片上，涂勻，再將蓋片有微流控管道的一面朝下放置在基片上，讓溶劑保護(hù)蓋片和基片的接觸面，避免直接接觸導(dǎo)致基片與蓋片快速鍵合；

e.在顯微鏡下觀察并調(diào)整蓋片在基片上的位置，使管道和電極的位置實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)，其中管道的最狹窄部位處于一對(duì)微電極間隙的中央，電極在其兩端對(duì)稱分布，電極暴露到管道中且與管道的兩個(gè)豎直的側(cè)壁均有接觸，電極長(zhǎng)度方向與管道長(zhǎng)度方向基本垂直，最終的誤差小于5微米；

f.靜置1～30分鐘，讓溶劑蒸發(fā)，蓋片和基片初步鍵合，位置基本固定；

g.將初步鍵合的芯片放置到50～80度烘箱烘烤30～60分鐘，實(shí)現(xiàn)牢固鍵合。

本發(fā)明的一種PDMS微流控芯片的鍵合工藝方法，該方法包括以下步驟：

a.將蓋片1和基片2都清洗干凈并吹干；

b.根據(jù)蓋片面積準(zhǔn)備一滴溶劑；

c.用表面等離子體清洗機(jī)對(duì)蓋片和基片進(jìn)行處理10～100秒；

d.將溶劑滴加到有電極的一面朝上放置的基片上，涂勻，再將蓋片有微流控管道的一面朝下放置在基片上，讓溶劑保護(hù)蓋片和基片的接觸面，避免直接接觸實(shí)現(xiàn)快速鍵合；

e.在顯微鏡下觀察并調(diào)整蓋片在基片上的位置，使管道和電極的位置實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)，其對(duì)準(zhǔn)誤差小于5微米；

f.靜置1～30分鐘，讓溶劑蒸發(fā)，蓋片和基片初步鍵合，位置基本固定；

g.將初步鍵合的芯片放置到50～80度烘箱烘烤10～60分鐘，實(shí)現(xiàn)牢固鍵合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果包括：

1、避免了使用鞘流聚焦技術(shù)所必需的復(fù)雜管道和流體控制系統(tǒng)，通過多級(jí)收縮聚焦的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)微粒/細(xì)胞位置的聚焦，實(shí)現(xiàn)了對(duì)芯片的簡(jiǎn)化；

2、縮短最窄的檢測(cè)管道的長(zhǎng)度，優(yōu)化的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，減小了檢測(cè)微小顆粒時(shí)管道尺寸，從而大大減小了流阻的增大效應(yīng)，同時(shí)又提高了檢測(cè)的靈敏度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片結(jié)構(gòu)裝配俯視示意圖，以設(shè)置有8個(gè)微小電極的情形為例；

圖2是本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片蓋片上的管道結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片水平放置使用時(shí)沿A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片蓋片管道B部虛線框局部放大示意圖；

圖5是本發(fā)明的的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片蓋片管道C部虛線框局部放大示意圖，以設(shè)置有8個(gè)微小電極的情形為例；(5a)為不包括電極的C部放大示意圖；(5b)為包括電極的C部放大示意圖；

圖6是本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片蓋片整體管道C部虛線框局部放大立體效果示意圖；

圖7是本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片芯片實(shí)物顯微影像圖，以設(shè)置有8個(gè)微小電極的情形為例。

附圖標(biāo)記：

1、蓋片(PDMS上有微小的翻模出來的微流控管道(溝道))；2、基片(玻璃或硅)；3、出樣口；4、進(jìn)樣口；5、管道最狹窄部位；6、過濾微柱；7、主管道；8、微小電極；9、微粒/細(xì)胞；10、樣品導(dǎo)入管道(方便樣品進(jìn)入的較寬部分)；11、收縮檢測(cè)管道；12、管道收縮部位；13、焊盤；14、引線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方案進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，為本發(fā)明的具體實(shí)施例的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片俯視結(jié)構(gòu)裝配示意圖，此例中為設(shè)置8個(gè)微小電極的裝配示意。

在基片上的微小電極通常采用金或鉑加工而成，也可用其它金屬。主要是要求金屬具有較好的惰性，通電時(shí)在溶液中不易發(fā)生反應(yīng)。微小電極通過微加工工藝加工而成，在基片上厚度只有幾十到幾百納米，幾乎不影響管道的結(jié)構(gòu)尺寸和流體流動(dòng)。電極的面積盡可能小，因?yàn)殡姌O表面不能與PDMS鍵合，面積太大容易脫落。電極在管道最狹窄處暴露到管道溶液中，電極方向與管道方向垂直。電極從管道最狹窄處暴露到管道溶液的部分是工作區(qū)域，從工作區(qū)域需要將微米級(jí)寬度的電極通過引線擴(kuò)展到芯片外與檢測(cè)電路相連，引線部分同樣是金或鉑，其主要特征是將微米級(jí)(2～100微米)的電極延伸到芯片的基片邊緣，暴露于蓋片之外，尺寸擴(kuò)大到毫米級(jí)(0.2～2毫米)，作為與宏觀電路的接口。電極引線也不能占用基片太大的面積，不能出現(xiàn)大片的金屬以防止PDMS蓋片脫落，芯片管道泄漏。

微小電極的引線到基片邊緣形成較大面積(長(zhǎng)寬均為0.2～2毫米)的焊盤，可與常規(guī)尺寸的檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)電氣連接。微小電極寬度為管道最狹窄部位寬度的0.1～5倍，微小電極間隙寬度一般大于最狹窄部位長(zhǎng)度的1倍。

如圖2所示，為本發(fā)明的電阻抗流式檢測(cè)微小顆粒、細(xì)胞的微流控芯片蓋片上管道結(jié)構(gòu)示意圖，其中管道的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要特征是：一根直管道實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，管道沿進(jìn)樣口到出樣口中心的連線延伸，在連線兩邊呈對(duì)稱的結(jié)構(gòu)；管道兩級(jí)的收縮，利用流體在該結(jié)構(gòu)中的流動(dòng)特性實(shí)現(xiàn)對(duì)微粒/細(xì)胞位置的限制從而實(shí)現(xiàn)逐個(gè)有序通過檢測(cè)部位；檢測(cè)部位的結(jié)構(gòu)尺寸根據(jù)被測(cè)物的具體尺寸和彈性進(jìn)行優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)阻抗檢測(cè)的高靈敏度和微粒/細(xì)胞相對(duì)較高的通量。主管道經(jīng)過最狹窄檢測(cè)部位后到出樣管道之間的結(jié)構(gòu)與進(jìn)樣管道采用對(duì)稱的設(shè)計(jì)，在實(shí)際使用時(shí)，出樣管道之間的結(jié)構(gòu)與進(jìn)樣管道可以是不對(duì)稱的，在滿足出樣口和進(jìn)樣口的條件下，分別可以具有不同的形狀。

如圖3和圖6所示，包括了帶有微流控管道的蓋片2和帶有電極的基片1，以及微粒/細(xì)胞在管道最狹窄部位被檢測(cè)到時(shí)在本發(fā)明的微流體芯片中的位置關(guān)系。

除了發(fā)明內(nèi)容提到的結(jié)構(gòu)特征之外，還有一些具體的說明如下：

本發(fā)明可以用于PDMS材料制作的芯片，也可以用于其它的材料(如塑料)、加工工藝(如注塑)制作出來的芯片。該結(jié)構(gòu)可以用來檢測(cè)在溶液(一般是水溶液)中的微米級(jí)尺度的細(xì)胞(直徑1～30微米)或者其它顆粒，也可以根據(jù)被測(cè)顆粒的實(shí)際尺寸和本發(fā)明的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)規(guī)則，調(diào)整管道和電極的尺寸，來實(shí)現(xiàn)更小或者更大尺寸顆粒的檢測(cè)。當(dāng)被測(cè)物是彈性較小的顆粒時(shí)，主管道7的長(zhǎng)寬高均需大于被測(cè)顆粒最大外徑，但不大于它的2倍，即主管道7長(zhǎng)寬高的尺寸范圍為D～2D。當(dāng)被測(cè)物是細(xì)胞等彈性較大的顆粒時(shí)，所述主管道7長(zhǎng)寬高的尺寸范圍為0.5D～2D。

如圖4所示，過濾微柱6中，微柱的形狀可以是方形、菱形等，微柱之間構(gòu)成網(wǎng)狀管道，管道寬度是最狹窄檢測(cè)部位寬度的0.5到2倍，其中被測(cè)物為彈性較大的顆粒(如細(xì)胞)時(shí)，寬度可以較寬(1～2倍)，被測(cè)物為彈性較小的顆粒時(shí)，寬度不大于最窄處的1倍。

如圖5所示，分為設(shè)置電極(對(duì)準(zhǔn)鍵合后的完整芯片)和不設(shè)置電極(蓋片未與帶電極基片鍵合)兩種情形下，表示微流體芯片管道狹窄部位的局部放大結(jié)構(gòu)。

如圖7所示，結(jié)合本發(fā)明的微流體芯片的實(shí)際使用環(huán)境，利用顯微鏡觀察到的微小電極管道的狀態(tài)(基片材料為透明玻璃)。

芯片的加工要在超凈間進(jìn)行，具體來說，加工工藝包括三部分：

一、帶有微流控管道的蓋片的加工工藝：

步驟1、根據(jù)微流控管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖案加工出掩模版，如果要求的最小尺寸大于20微米，可以使用膠片制版工藝，如果最小尺寸小于20微米，使用鉻版工藝；

步驟2、提供拋光平整的硅片或玻璃片基底，清洗干凈；

步驟3、在拋光的基底上通過甩膠工藝均勻涂敷一層SU－8光刻膠，厚度即為所需要的管道的高度，通常為5～50微米；

步驟4、在光刻機(jī)使用掩模版，利用紫外光對(duì)SU－8光刻膠層進(jìn)行曝光；

步驟5、對(duì)曝光后的光刻膠進(jìn)行顯影，去除多余光刻膠，留下管道結(jié)構(gòu)陽(yáng)模具；

步驟6、利用加工出來的SU－8陽(yáng)模具，將其四周用鋁箔紙圍起來構(gòu)成用于澆筑翻模的模具；

步驟7、將PDMS預(yù)聚物和固化劑以10:1的比例混合均勻，抽真空后倒入澆筑模具，并在80度烘箱烘烤70分鐘固化PDMS；

步驟8、將固化的PDMS從模具剝離，得到有管道結(jié)構(gòu)的PDMS蓋片；

步驟9、使用打孔器加工出進(jìn)樣口和出樣口與微流控管道相連，備用。

二、帶有電極的基片加工工藝：

步驟1、根據(jù)微流控管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的圖案加工出掩模版，如果要求的最小尺寸大于20微米，可以使用膠片制版工藝，如果最小尺寸小于20微米，使用鉻版工藝；

步驟2、提供拋光平整的硅片或玻璃片基底，清洗干凈；

步驟3、在拋光的基底上通過甩膠工藝均勻涂敷一層光刻膠，厚度即為所需要的管道的高度，通常為2～100微米；

步驟4、在光刻機(jī)使用掩模版，利用紫外光對(duì)光刻膠層進(jìn)行曝光；

步驟5、對(duì)曝光后的光刻膠進(jìn)行顯影，去除多余光刻膠，留下管道結(jié)構(gòu)模具；

步驟6、使用磁控濺射工藝先后在光刻后的基片上濺射厚度為20納米的鈦以及200納米的金(鉑)，以鈦?zhàn)鳛橐r底材料的目的是增強(qiáng)金電極與玻璃之間的貼附強(qiáng)度；

步驟7、使用丙酮去掉光刻膠以及光刻膠上面的金屬層，形成金(鉑)電極圖案，從而加工出一面帶有電極的基片(還可以根據(jù)需要加工一層絕緣層)。

三、帶管道蓋片和帶電極基片的對(duì)準(zhǔn)、不可逆鍵合工藝：

步驟1、將蓋片和基片都清洗干凈并吹干；

步驟2、根據(jù)蓋片面積準(zhǔn)備一滴溶劑(水或乙醇)，6平方厘米面積需要溶劑體積為10微升～20微升；

步驟3、用表面等離子體清洗機(jī)對(duì)蓋片和基片進(jìn)行處理約40秒；

步驟4、將溶劑滴加到基片上，涂勻，再將蓋片放置在基片上，在顯微鏡下調(diào)整蓋

片位置，使管道和電極的位置實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)；

步驟5、靜置5～30分鐘，讓溶劑蒸發(fā)，蓋片和基片初步鍵合，位置基本固定；

步驟6、將初步鍵合的芯片放置到50～80度烘箱烘烤10～60分鐘，實(shí)現(xiàn)牢固鍵合。

玻璃基片上的電極和PDMS管道層的鍵合是組裝芯片的關(guān)鍵，如何保證微米級(jí)的管道與電極(約2～100微米)按照設(shè)計(jì)位置精確對(duì)準(zhǔn)，則是芯片鍵合的難點(diǎn)。一方面，電極和管道都是微米級(jí)，肉眼無法分辨，而電極必須在管道的最狹窄處兩邊對(duì)稱分布，才能達(dá)到應(yīng)有的檢測(cè)效果；另一方面，常規(guī)的鍵合在進(jìn)行等離子體處理之后，將PDMS和玻璃進(jìn)行粘合后就固定住了，無法進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明采用溶劑(比如水或乙醇)保護(hù)鍵合的方式，在溶劑的保護(hù)下基片和PDMS不會(huì)馬上鍵合，從而可以在顯微鏡下調(diào)整位置進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)較高的對(duì)準(zhǔn)精度；再通過烘箱烘干，則PDMS和玻璃/硅片能實(shí)現(xiàn)牢固鍵合。