一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及芯片領(lǐng)域，具體涉及一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]微流控(MicrofIuidics)或微全分析系統(tǒng)(MicroTAS)，或芯片上的實驗室(Lab Ona Chip)是一種以精確操縱和控制微尺度流體，尤其是亞微米結(jié)構(gòu)為主要特征的科學技術(shù)。“芯片上的實驗室”指將利用微流控技術(shù)將多個系統(tǒng)(如樣品制備，混合，分離分析和檢測)集成在一塊芯片上的概念。微流控技術(shù)由Manz等在20世紀90年代初首次提出，通過分析儀器微型化，極大地提高了分離分析的效率和速度。如今，它已經(jīng)發(fā)展成為一個多學科(工程、物理、化學、微加工和生物工程)交叉的嶄新的研究領(lǐng)域，并已為許多分析系統(tǒng)帶來微型化的好處。微流控芯片具有以下特點:較少的樣品體積消耗、較小的能量消耗、較小的裝置等。
[0004]目前制作紙質(zhì)微流控芯片的方法包括:光刻法、噴墨刻蝕法、等離子處理法、蠟印法、絲網(wǎng)印刷法等。其中，光刻法步驟繁瑣，且所使用的光膠試劑價格昂貴，不利于批量生產(chǎn)；等離子體處理法中等離子體氣氛容易從鏤空區(qū)滲透到覆蓋區(qū)；蠟印法制作的紙質(zhì)微流控芯片具有分辨率低等缺點。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種經(jīng)久耐用、高溫不變形的紙質(zhì)微流控芯片的制備方法。
[0007]為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，包括以下步驟:
步驟1，選取基片，依次用去離子水、汽油、乙醇、去離子水清洗晾干備用；
步驟2，將環(huán)氧樹脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合攪拌后，超聲處理2-5min得混合液；
步驟3，將混合液投入噴墨打印機的墨盒中，設(shè)計好芯片的圖案，打印在基底上得半成品;
步驟4，將半成品真空環(huán)境下50-60°C下干燥3-4h，再恒速降至室溫，得微流控芯片。
[0008]作為優(yōu)選的是，步驟I中所述基底為多孔性膜。
[0009]作為多孔性膜優(yōu)選的是，所述多孔性膜為醋酸纖維膜。
[0010]作為優(yōu)選的是，步驟2中所述環(huán)氧樹脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為 3:5:2:10
[0011]作為優(yōu)選的是，步驟2中超聲處理的頻率為80-120ΜΗΖ。
[0012]作為優(yōu)選的是，步驟3中打印機的噴嘴溫度和基板的溫度為20°C，打印電壓為25-28V，點間距為100-120Mm，打印層數(shù)為2-5層。
[0013]作為優(yōu)選的是，步驟4中恒速降溫的速率為2_4°C /S。
[0014]有益效果
本發(fā)明工業(yè)簡單，成本低廉，制備前無需提前準備模具，溝道的數(shù)量可以因需而定，且互不影響，所以適合大規(guī)模生產(chǎn)。另外，微流控芯片的材料耐高溫，不易變形，粘接性好，經(jīng)久耐用，降低了檢測的成本。
[0015]
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0017]
實施例1
一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，包括以下步驟:
步驟1，選取醋酸纖維膜作為基底基片，依次用去離子水、汽油、乙醇、去離子水清洗晾干備用；
步驟2，將環(huán)氧樹脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合攪拌后，以80MHz超聲處理2min得混合液，其中，環(huán)氧樹脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3:5:2:1 ;
步驟3，將混合液投入噴墨打印機的墨盒中，設(shè)計好芯片的圖案，打印在基底上得半成品，其中，打印機的噴嘴溫度和基板的溫度為20°C，打印電壓為25V，點間距為lOOMm，打印層數(shù)為2-5層；
步驟4，將半成品真空環(huán)境下50°C下干燥3h，再以2-4°C /s恒速降至室溫，得微流控芯片。
[0018]
實施例2
一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，包括以下步驟:
步驟1，選取醋酸纖維膜為基片，依次用去離子水、汽油、乙醇、去離子水清洗晾干備用；
步驟2，將環(huán)氧樹脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合攪拌后，用10MHz超聲處理2-5min得混合液，其中，環(huán)氧樹脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3:5:2:1 ;
步驟3，將混合液投入噴墨打印機的墨盒中，設(shè)計好芯片的圖案，打印在基底上得半成品，其中打印機的噴嘴溫度和基板的溫度為20°C，打印電壓為27V，點間距為120Mm，打印層數(shù)為4層；
步驟4，將半成品真空環(huán)境下55°C下干燥3.5h，再以3°C /s恒速降至室溫，得微流控芯片。
[0019]
實施例3
一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，包括以下步驟:
步驟1，選取醋酸纖維膜作基片，依次用去離子水、汽油、乙醇、去離子水清洗晾干備用；
步驟2，將環(huán)氧樹脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合攪拌后，超聲處理2-5min得混合液，其中，環(huán)氧樹脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3:5:2:1 ;
步驟3，將混合液投入噴墨打印機的墨盒中，設(shè)計好芯片的圖案，打印在基底上得半成品，其中打印機的噴嘴溫度和基板的溫度為20°C，打印電壓為28V，點間距為120Mm，打印層數(shù)為5層；
步驟4，將半成品真空環(huán)境下60°C下干燥3-4h，再以4°C/s恒速降至室溫，得微流控芯片。
[0020]
對比例I
一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，包括以下步驟:
步驟1，選取醋酸纖維膜為基片，依次用去離子水、汽油、乙醇、去離子水清洗晾干備用；
步驟2，將環(huán)氧樹脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合攪拌后，用10MHz超聲處理2-5min得混合液，其中，環(huán)氧樹脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3:5:2:1 ;
步驟3，將混合液投入噴墨打印機的墨盒中，設(shè)計好芯片的圖案，打印在基底上得半成品，其中打印機的噴嘴溫度和基板的溫度為20°C，打印電壓為27V，點間距為120Mm，打印層數(shù)為4層；
步驟4，將半成品真空環(huán)境下55°C下干燥3.5h，降至室溫，得微流控芯片。
[0021]
性能測試
對本發(fā)明實施例1-3和對比例1-2所得微流控芯片測試發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明芯片分辨率高，寬度小，制備過程中恒速降溫提高了材料的耐候性，延長了使用壽命。
[0022]以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或者替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，選取基片，依次用去離子水、汽油、乙醇、去離子水清洗晾干備用； 步驟2，將環(huán)氧樹脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合攪拌后，超聲處理2-5min得混合液； 步驟3，將混合液投入噴墨打印機的墨盒中，設(shè)計好芯片的圖案，打印在基底上得半成品; 步驟4，將半成品真空環(huán)境下50-60°C下干燥3-4h，再恒速降至室溫，得微流控芯片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，其特征在于:步驟I中所述基底為多孔性膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，其特征在于:所述多孔性膜為醋酸纖維膜。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，其特征在于:步驟2中所述環(huán)氧樹脂:甲苯:聚氨酯:聚二甲基硅氧烷的質(zhì)量比為3:5:2:1。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，其特征在于:步驟2中超聲處理的頻率為80-120MHz。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，其特征在于，步驟3中打印機的噴嘴溫度和基板的溫度為20°C，打印電壓為25-28V，點間距為100-120Mm，打印層數(shù)為2_5層。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，其特征在于:步驟4中恒速降溫的速率為2-4°C /s。
【專利摘要】一種紙質(zhì)微流控芯片的制備方法，包括以下步驟：選取基片，依次用去離子水、汽油、乙醇、去離子水清洗晾干備用；將環(huán)氧樹脂、甲苯、聚氨酯和聚二甲基硅氧烷混合攪拌后，超聲處理2-5min得混合液；將混合液投入噴墨打印機的墨盒中，設(shè)計好芯片的圖案，打印在基底上得半成品；將半成品真空環(huán)境下50-60℃下干燥3-4h，再恒速降至室溫，得微流控芯片。本發(fā)明制備方法簡單易行，所得芯片分辨率高，耐候性強，應用范圍廣。
【IPC分類】B01L3/00
【公開號】CN105013545
【申請?zhí)枴緾N201510372123
【發(fā)明人】熊開勝, 張海防, 謝建庭
【申請人】蘇州東辰林達檢測技術(shù)有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月30日