專利名稱：：微流控芯片及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于微流控
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種以微流控技術(shù)為基礎(chǔ)的芯片及其制備方法和在特定物質(zhì)濃度檢測中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，要求生化分析朝著體積更小、反應(yīng)更快、靈敏度更高的方向發(fā)展。在這種要求的基礎(chǔ)上，Manz和Widmer于20世紀(jì)90年代初首次提出微全分析系統(tǒng)(μ-TAS)的概念。在此后十余年中，該領(lǐng)域已發(fā)展為當(dāng)前世界上最前沿的科技領(lǐng)域之一，其核心技術(shù)即是以微流控技術(shù)(Microfluidics)為基礎(chǔ)的微流控芯片。微流控芯片技術(shù)由于具有微型化和集成化的特點，可將多步操作集中到一塊芯片上，簡化了操作過程，減少了樣品消耗，近幾年在各種生物小分子的快速靈敏分析方面得到了廣泛關(guān)注。當(dāng)微流控芯片的通道尺寸小到微米級甚至是納米級時，液體在芯片中的混合及在芯片中的驅(qū)動至關(guān)重要。要使化學(xué)反應(yīng)進行得完全，其首要條件就是反應(yīng)溶液的混合要完全。加速反應(yīng)液在微流控芯片中混合的方式有很多種，包括可加速溶液混合的被動式混合方式，例如在通道中設(shè)計魚骨狀或鋸齒狀的障礙物、采用液滴式注入等；此外還包括采用外加動力(如磁場力、壓力、聲場力、電場力等)的主動式混合方式。然而，加速溶液在芯片中混合的現(xiàn)有方法存在諸多問題，例如芯片加工復(fù)雜、混合效率不高、需要外加動力、成本相對較高等?，F(xiàn)有可用于微流控芯片中流體驅(qū)動的驅(qū)動泵有很多種，如離心力驅(qū)動系統(tǒng)、壓力驅(qū)動系統(tǒng)、氣動微泵、靜電微泵、熱氣動力微泵和壓電微泵等，但絕大部分的驅(qū)動泵都是脫離微流控芯片而單獨配置，然后再與微流控芯片連接，不僅加工復(fù)雜、成本高，而且與微全分析系統(tǒng)微型化、輕便化、集成化的趨勢相悖，液體的流速也不易控制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種溶液混合效率高、溶液流速穩(wěn)定、體積小、結(jié)構(gòu)簡單、攜帶方便的微流控芯片以及一種低成本、易操作的微流控芯片的制備方法，還提供一種不易受環(huán)境濕度影響、靈敏度高、檢測效果好、且操作方便的微流控芯片在檢測三磷酸腺苷濃度中的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種微流控芯片，包括相互貼合的蓋片和基片，所述微流控芯片一側(cè)設(shè)有兩個以上的進樣孔，每個進樣孔連通有一進樣流道，各個進樣流道交匯后與一主流道相連通，其特征在于所述主流道上設(shè)有一收縮段形成一狹窄流道，所述狹窄流道入口前的主流道上填充有微珠，微珠段的長度為0.51.5mm,所述微珠的粒徑大于所述狹窄流道的寬度以保證微珠不會從狹窄流道中滲出，所述主流道的出口連通至所述微流控芯片另一側(cè)設(shè)置的廢液池中。在該技術(shù)方案中，由于在所述的主流道上設(shè)置有一狹窄流道，而且在該狹窄流道前的主流道中裝有一段孵育好的直徑大于狹窄流道寬度的微珠，這樣當(dāng)多種混合液體以層流的狀態(tài)流經(jīng)微珠段時，混合液體形成湍流，加速了不同種液體的混合，縮短了不同種液體在微流控芯片中混合所需的時間。上述的技術(shù)方案中，所述微流控芯片包括相互貼合的蓋片和基片，所述蓋片下方開設(shè)有一上凹槽，所述廢液池設(shè)于基片開設(shè)的下凹槽中并與上凹槽相對應(yīng)，所述上凹槽上方的蓋片上通過布設(shè)蒸發(fā)孔與外界相連通，所述上凹槽中填充有吸水材料。在該改進后的微流控芯片中，通過采用在微流控芯片的蓋片上布設(shè)蒸發(fā)孔、填充吸水材料(例如吸水膜)的方式，將基于毛細(xì)作用和蒸發(fā)作用的“微泵”集成于上述的微流控芯片上，該“微泵”的作用機理是隨著微流控芯片中的液體從所述蒸發(fā)孔中不斷蒸發(fā)，吸水膜則從所述廢液池中不斷吸收液體，這促使所述主流道中的液體不斷向廢液池中流動，從而實現(xiàn)了對微流控芯片中液體的驅(qū)動。上述的微流控芯片中，所述進樣孔的孔徑優(yōu)選為1.82.2mm，所述蒸發(fā)孔的孔徑優(yōu)選為3.84.2mm，所述狹窄流道的寬度優(yōu)選為1416μm，所述進樣流道和主流道的寬度優(yōu)選為140180μm。所有尺寸上的改進都是根據(jù)微流控芯片的大小及液體流速的要求經(jīng)過反復(fù)實驗后確定出來。上述的微流控芯片中，可以根據(jù)具體應(yīng)用實踐的不同而選擇不同的微珠，但優(yōu)選為牛血清蛋白包被聚苯乙烯材料或二氧化硅材料制作成的微珠，所述微珠的粒徑優(yōu)選為1830μm。該優(yōu)選的微珠具有粒徑均勻、剛性較好的特點。作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述微流控芯片的制備方法，包括以下步驟(1)基片的制作將聚二甲基硅氧烷(簡稱PDMS)前聚體和固化劑混合均勻得到PDMS體系，真空脫泡后，將PDMS體系澆注在預(yù)制好的硅質(zhì)陽模板上(陽模板按照上述微流控芯片的結(jié)構(gòu)要求設(shè)計制作)，烘干、固化后取出，自陽模板剝離得到PDMS基片；(2)蓋片的制作另取一載玻片并在其一端鋪一塊墊片，所述墊片周圍距離載玻片邊緣留有充分的余地，然后另取PDMS體系澆注于載玻片上，固化后從載玻片上剝離，并在所述墊片成型的上凹槽底部開設(shè)多個通孔，最后用吸水膜填充所述上凹槽即得到PDMS蓋片；(3)貼合封裝將上述制得的PDMS基片和PDMS蓋片進行清洗后立即不可逆貼合，得到芯片半成品；(4)流道改性在上述芯片半成品中設(shè)置的各個流道內(nèi)依次引入NaOH溶液、聚凝胺(簡稱PB)水溶液和硫酸葡聚糖(簡稱DS)水溶液進行洗滌，每種溶液洗滌完后均用流水沖洗流道，完成流道改性；(5)置入微珠用緩沖液將備好的微珠洗凈，然后將微珠置于牛血清蛋白(簡稱BSA)中孵育，孵育完成后裝入芯片半成品內(nèi)設(shè)置的主流道中，控制微珠的裝入量使其在所述主流道上長度達到0.51.5mm，完成微流控芯片的制作。作為一個總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種上述的微流控芯片在檢測三磷酸腺苷(簡稱ATP)濃度中的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用的具體方法為在所述微流控芯片的一個進樣孔中加入檢測試劑，在另一進樣孔中加入待測ATP溶液，然后在所述主流道的出口處進行熒光監(jiān)測，并記錄穩(wěn)定后的相對熒光強度值Ftl，再根據(jù)當(dāng)前操作條件下建立的相對熒光強度F與待測三磷酸腺苷溶液濃度C的關(guān)聯(lián)方程，測定出待測三磷酸腺苷溶液的濃度值C。，所述應(yīng)用的檢測下限為20nM，線性檢測范圍為20500nM。在上述的應(yīng)用中，所述應(yīng)用過程中的溫度優(yōu)選控制為37°C，蒸發(fā)面積優(yōu)選控制為188.5mm2，環(huán)境濕度可以控制在25%85%。本發(fā)明的微流控芯片對ATP濃度的檢測不受環(huán)境濕度的限制，在25%85%的環(huán)境濕度下均可實現(xiàn)對ATP的檢測，這就使得檢測操作更為簡單，微流控芯片的使用更為方便。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明的微流控芯片中通過設(shè)計一段狹窄流道并引入微珠使芯片中的流體形成湍流，加速了不同種液體的混合，提高了芯片中溶液的混合效率，縮短了各種溶液混合所需時間，這也為縮短流道長度、減小芯片體積、提高溶液反應(yīng)的靈敏度提供了有利條件。在改進后的微流控芯片中還將混合結(jié)構(gòu)和驅(qū)動結(jié)構(gòu)集成到了一塊微流控芯片中，使微流控芯片的體積更小，使用更為方便，操作簡單，不需要外接其他的驅(qū)動裝置，且芯片中液體流速穩(wěn)定，易于調(diào)節(jié)。本發(fā)明的微流控芯片的制備方法也相對簡單，加工容易，能夠批量化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，成本低。此外，利用本發(fā)明的微流控芯片可以方便、快捷、準(zhǔn)確地用于ATP的定量檢測，且檢測不易受環(huán)境濕度的影響，靈敏度高，檢測效果好。圖1為本發(fā)明實施例1的微流控芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中A處的局部放大圖；圖3為圖1中B-B處的剖視圖；圖4為本發(fā)明實施例1中考察溶液混合效果時CCD拍攝位置的分布示意圖；其中a、b、c分別示出了三處不同的拍攝位置；圖5為本發(fā)明實施例1中考察溶液混合效果時C⑶在圖4的a處拍攝的照片；圖6為本發(fā)明實施例1中考察溶液混合效果時C⑶在圖4的b處拍攝的照片；圖7為本發(fā)明實施例1中考察溶液混合效果時C⑶在圖4的c處拍攝的照片；圖8為本發(fā)明實施例1中相對濕度對芯片中溶液流速影響的考察結(jié)果圖；圖9為本發(fā)明實施例1中蒸發(fā)面積對芯片中溶液流速影響的考察結(jié)果圖；圖10為本發(fā)明實施例2中采用的NTFS方法進行ATP檢測的原理圖；圖11為本發(fā)明實施例2中采用的NTFS方法進行ATP檢測時的流速優(yōu)化結(jié)果圖；圖12為本發(fā)明實施例2中采用的NTFS方法進行ATP檢測時測定的相對熒光強度與ATP濃度關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖例說明1、蓋片11、進樣孔12、上凹槽13、蒸發(fā)孔14、吸水膜2、基片21、進樣流道22、主流道23、狹窄流道24、微珠25、下凹槽3、廢液池具體實施例方式實施例1一種如圖1圖3所示的本發(fā)明的微流控芯片，包括相互貼合的蓋片1和基片2，該微流控芯片左側(cè)設(shè)有兩個進樣孔11，孔徑為2mm，每個進樣孔11連通有一進樣流道21，各個進樣流道21交匯后與一主流道22相連通，進樣流道21和主流道22的寬度均為150μm,主流道22上設(shè)有一收縮段形成一狹窄流道23，狹窄流道23的寬度為15μm,該狹窄流道23入口前的主流道22上填充有Imm長的微珠24，微珠24為牛血清蛋白包被二氧化硅材料制作成的微珠，微珠24的粒徑為20μm；基片2上開設(shè)有一下凹槽25作為廢液池3，主流道22的出口連通至該廢液池3中，廢液池3上方的蓋片1上對應(yīng)開設(shè)有一上凹槽12，上凹槽12上方的蓋片1上通過布設(shè)蒸發(fā)孔13與外界相連通，蒸發(fā)孔13的孔徑為4mm，蓋片1的上凹槽12中填充有吸水膜14(定量濾紙)。本實施例的微流控芯片是按以下步驟制作(1)基片的制作將PDMS前聚體和固化劑按101的質(zhì)量比混合均勻得到PDMS體系，真空脫除氣泡后，將PDMS體系澆注在預(yù)制好的硅質(zhì)陽模板上(陽模板按照上述微流控的結(jié)構(gòu)和尺寸預(yù)先制作好)，然后置于烘箱中75°C溫度下烘干40min左右，固化后取出，自陽模板剝離得到帶下凹槽25(即作為廢液池3用)的PDMS基片2；(2)蓋片的制作另取一塊清潔的載玻片并在其一端鋪一塊墊片(墊片尺寸為15mmX25mmX0.5mm)，墊片周圍距離載玻片邊緣留有充分的余地，然后另取PDMS體系澆注于載玻片上，烘箱中75°C溫度下烘干40min左右，固化后從載玻片上剝離，并用打孔器在所述墊片成型的上凹槽12底部打3X5個直徑為4mm的通孔作為蒸發(fā)孔13，最后用厚度為0.5mm的吸水膜14填充所述上凹槽12得到PDMS蓋片1；(3)貼合封裝將上述制得的PDMS基片2和PDMS蓋片1置于等離子清洗器中清洗2min后立即不可逆貼合，得到芯片半成品，保存?zhèn)溆茫?4)流道改性在上述芯片半成品中設(shè)置的各個流道內(nèi)引入0.lmol/L的NaOH溶液洗滌5min，然后用水沖洗各流道5min；再在各流道內(nèi)引入5%的PB水溶液，保持溶液流動處理2min，再用水沖洗各流道5min；最后在各流道內(nèi)引入3%的DS水溶液進行洗滌2min,同樣再用流水沖洗流道15min，完成流道改性；(5)置入微珠取10μL二氧化硅制作的微珠24于ImlEp管中，用緩沖液洗滌三次并離心，然后將微珠置于90μL2%的牛血清蛋白中孵育，于4°C恒溫金屬浴中孵育12h(轉(zhuǎn)速600rpm)，緩沖液洗滌三次并離心，然后裝入芯片半成品內(nèi)設(shè)置的主流道22中，控制微珠24的裝入量使微珠段在主流道22上長度達到1mm，完成微流控芯片的制作。微流控芯片中溶液混合效果考察在溫度為37°C和環(huán)境濕度為40%的條件下，取20μL10_5mol/L的熒光素鈉溶液和20μL超純水，分別置于本實施例微流控芯片的兩個進樣孔11中，穩(wěn)定IOmin后對微流控芯片中的溶液進行觀察，并用CCD對芯片的不同部位進行拍照，拍照位置如圖4所示，照片拍攝結(jié)果如圖5圖7所示。由圖4圖7可見，當(dāng)混合溶液剛進入微流控芯片時處于層流狀態(tài)，兩種溶液僅靠分子擴散進行混和，混合效率很低；當(dāng)混合溶液流經(jīng)微珠段后，溶液已經(jīng)達到了均勻的混合，說明微珠的存在確實加速了兩種溶液的混合，縮短了混合所需的時間，提高了不同溶液的混合效率。微流控芯片中溶液流速的考察微流控芯片的流速與環(huán)境的相對濕度、蒸發(fā)面積和溫度有關(guān)，而本實施例的微流控芯片可用于檢測ΑΤΡ,ΑΤΡ檢測實驗要求實驗溫度為37°C，因此在本實施例中只考慮相對濕度和蒸發(fā)面積對溶液流速的影響。我們采用10_5mOl/L的熒光素鈉溶液作為示蹤物質(zhì)對不同條件下的流速進行考察，考察的具體操作步驟如下(1)相對濕度對流速的影響在LeicaDMI4000B熒光倒置顯微鏡載物臺上安裝ThermoControlUnit溫度控制板，將本實施例的微流控芯片貼于溫度控制板上，用一個直徑為IOcm的培養(yǎng)皿罩住溫度控制板并進行密封，使培養(yǎng)皿內(nèi)部形成一個獨立空間，實驗時先向微流控芯片中引入二次水，排凈通道和廢液池內(nèi)的空氣并使吸水膜完全浸潤，然后用恒濕劑控制培養(yǎng)皿內(nèi)部的相對濕度；溫度恒定為37°C，蒸發(fā)面積固定為188.5mm2的條件下，分別采用乙酸鉀、氯化鎂、碳酸鉀、溴化鈉、亞硝酸鈉、氯化鈉和氯化鉀的飽和溶液作為相對濕度為25%,32.5%,43%,57.5%、64%、75%禾口85%的恒濕劑，穩(wěn)定IOmin后，各取20L10_5mol/L的熒光素鈉溶液，分別置于兩個進樣孔中，開始用ImagingC⑶對不含微珠的部位進行示蹤物質(zhì)的連續(xù)拍照，用SimplePCI6.O圖像處理軟件計算示蹤物質(zhì)流速，結(jié)果如圖8所示，由圖8可見，隨著相對濕度的增加，溶液的流速是逐漸減小的。(2)蒸發(fā)面積對流速的影響將溫度控制板置于倒置熒光顯微鏡載物臺上，并將本實施例的微流控芯片置于溫控板上，在固定溫度為37°C、環(huán)境相對濕度在64%(利用亞硝酸鈉作為恒濕劑)的條件下，采用PDMS基片封閉蒸發(fā)孔，分別測試蒸發(fā)孔數(shù)量為3、6、9、12、15個時流道中液體的流速。實驗時先向芯片中引入二次水，排凈通道和廢液池內(nèi)的空氣并使吸水膜完全浸潤，穩(wěn)定IOmin后，各取20μLlO^mol/L的熒光素鈉溶液，分別置于兩個進樣孔中，開始用ImagingCCD對不含微珠的部位進行示蹤物質(zhì)的連續(xù)拍照，用SimplePCI6.O圖像處理軟件計算示蹤物質(zhì)流速，結(jié)果如圖9所示，由圖9可見，隨著蒸發(fā)面積的增加，溶液的流速是逐漸增大的。實施例2利用核酸片段傳感技術(shù)(NucleotideFrag-mentationSense，簡稱NTFS)在本發(fā)明實施例1制作的微流控芯片中檢測不同濃度的ATP。NTFS方法的基本原理如圖10所示，該方法借助了T4DNA連接酶對ATP的高度依賴性；當(dāng)沒有ATP存在的情況下，核酸片段A(01igOΑ)和核酸片段B(01igOB)無法完全和分子信標(biāo)的環(huán)狀部位結(jié)合，不能使分子信標(biāo)充分的打開，沒有熒光增強信號產(chǎn)生。在ATP存在的條件下，T4DNA連接酶腺苷化形成連接酶-AMP復(fù)合物而被激活，激活的連接酶以分子信標(biāo)為模板，將兩條短片段DNA進行連接，連接產(chǎn)物將分子信標(biāo)打開，產(chǎn)生熒光增強信號。利用NTFS方法檢測ATP濃度的具體步驟為(1)溶液的配制檢測試劑的配制各取10μL濃度均為10μmol/L的分子信標(biāo)(MB)、兩條DNA片段A和B(其中片段A5'磷酸化，并與MB環(huán)部的5'端的10個堿基互補；片段B，與MB環(huán)部的3'端的9個堿基互補)置于Ep管中，并加入70μL緩沖液?；旌暇鶆蚝笃骄殖?管備用。實驗前每管加入0.25μLT4DNA連接酶。ATP的配制稱取0.0292gATP置于ImL的Ep管中，加入ImL緩沖液配成濃度為50mmol/L的溶液。實驗前采用逐級稀釋的方法配制成一系列濃度的ATP溶液。(2)流速的優(yōu)化在溫度為37°C和蒸發(fā)面積為188.5mm2的條件下，在培養(yǎng)皿中放入不同的飽和鹽溶液作為恒濕劑，考察該微流控芯片在相對濕度為25%85%之間七種不同相對濕度控制的流速下，ATP與檢測試劑的混合和反應(yīng)情況，并用緩沖液取代ATP進行各自流速下的對照實驗。通過CCD對倒置熒光顯微鏡上的微流控芯片流道出口末端進行實時熒光監(jiān)測并拍照。由圖11并結(jié)合圖8可以看出，在不同流速下，檢測到的熒光強度的增加值相差不大，這表明在七種不同流速下溶液的混合和反應(yīng)差別不大，即使在相對濕度最小時(即該微流控芯片中溶液能達到最快流速時)，溶液在該微流控芯片中也能達到充分的混合和反應(yīng)，即在溫度固定為37°C、蒸發(fā)面積固定為188.5mm2、環(huán)境濕度在25%85%之間時，利用本發(fā)明的微流控芯片均能達到對ATP的檢測。換言之，在本發(fā)明的微流控芯片中對ATP進行檢測，不受環(huán)境濕度的限制，在25%85%的環(huán)境濕度下均可實現(xiàn)對ATP的檢測，這就使得檢測操作更為簡單，微流控芯片的使用更為方便。(3)標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定在溫度控制板的溫度保持在37°C、蒸發(fā)面積為188.5mm2、房間內(nèi)空氣濕度約為40%的條件下，進行標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定；在一個進樣孔中加入上述配制的檢測試劑，在另外一個進樣孔中從緩沖液開始，從低濃度到高濃度依次加入ATP溶液(終濃度分別為0nM、IOnM,20ηΜ、50ηΜ、ΙΟΟηΜ、200nM、300nM、500nM、IOOOnM)。穩(wěn)定一段時間后，在所述主流道的出口處監(jiān)測并記錄樣品熒光強度的變化，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖12所示。由圖12可以看出，隨著ATP濃度的提高，相對熒光強度不斷增大，檢測下限約為20nM，線性檢測范圍為20500nM。(4)檢測方法的準(zhǔn)確性配制ATP的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在與上述步驟(3)測定標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的條件下，在一個進樣孔中加入上述配制的檢測試劑，在另外一個進樣孔中從緩沖液開始，從低濃度到高濃度依次加入配制好的ATP標(biāo)準(zhǔn)溶液(終濃度分別為40ηΜ、80ηΜ、140ηΜ、180ηΜ、250ηΜ、350ηΜ)穩(wěn)定一段時間后，在主流道的出口處監(jiān)測并記錄ATP標(biāo)準(zhǔn)溶液熒光強度的變化，并對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線讀出利用本方法測定的ATP濃度，與標(biāo)準(zhǔn)濃度作比較即可得出該檢測方法的準(zhǔn)確性，如下表1所示。由表1可以看出，每一種ATP標(biāo)準(zhǔn)溶液的檢測相對偏差均小于5%，可見本發(fā)明的檢測方法具有很高的準(zhǔn)確性。表1實施例2中本發(fā)明方法檢測ATP標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確性對照表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求一種微流控芯片，其一側(cè)設(shè)有兩個以上的進樣孔，每個進樣孔連通有一進樣流道，各個進樣流道交匯后與一主流道相連通，其特征在于所述主流道上設(shè)有一收縮段形成一狹窄流道，所述狹窄流道入口前的主流道上填充有微珠，微珠段的長度為0.5～1.5mm，所述微珠的粒徑大于所述狹窄流道的寬度，所述主流道的出口連通至所述微流控芯片另一側(cè)設(shè)置的廢液池中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微流控芯片，其特征在于所述微流控芯片包括相互貼合的蓋片和基片，所述蓋片下方開設(shè)有一上凹槽，所述廢液池設(shè)于基片開設(shè)的下凹槽中并與上凹槽相對應(yīng)，所述上凹槽上方的蓋片上通過布設(shè)蒸發(fā)孔與外界相連通，所述上凹槽中填充有吸水材料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微流控芯片，其特征在于所述進樣孔的孔徑為1.82.2mm，所述蒸發(fā)孔的孔徑為3.84.2mm，所述狹窄流道的寬度為1416μm，所述進樣流道和主流道的寬度為140180μm。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的微流控芯片，其特征在于所述微珠為牛血清蛋白包被聚苯乙烯材料或二氧化硅材料制作成的微珠，所述微珠的粒徑為1830μπι。5.一種如權(quán)利要求24中任一項所述的微流控芯片的制備方法，包括以下步驟(1)基片的制作將聚二甲基硅氧烷前聚體和固化劑混合均勻得到PDMS體系，真空脫泡后，將PDMS體系澆注在預(yù)制好的硅質(zhì)陽模板上，烘干、固化后取出，自陽模板剝離得到PDMS基片；(2)蓋片的制作另取一載玻片并在其一端鋪一塊墊片，所述墊片周圍距離載玻片邊緣留有充分的余地，然后另取PDMS體系澆注于載玻片上，固化后從載玻片上剝離，并在所述墊片成型的上凹槽底部開設(shè)多個通孔，最后用吸水膜填充所述上凹槽得到PDMS蓋片；(3)貼合封裝將上述制得的PDMS基片和PDMS蓋片進行清洗后立即不可逆貼合，得到芯片半成品；(4)流道改性在上述芯片半成品中設(shè)置的各個流道內(nèi)依次引入NaOH溶液、聚凝胺水溶液和硫酸葡聚糖水溶液進行洗滌，每種溶液洗滌完后均用流水沖洗流道，完成流道改性；(5)置入微珠用緩沖液將備好的微珠洗凈，然后將微珠置于牛血清蛋白中孵育，孵育完成后裝入芯片半成品內(nèi)設(shè)置的主流道中，控制微珠的裝入量使其在所述主流道上長度達到0.51.5mm，完成微流控芯片的制作。6.一種如權(quán)利要求1或2所述的微流控芯片在檢測三磷酸腺苷濃度中的應(yīng)用，其特征在于，所述應(yīng)用的具體方法為在所述微流控芯片的一個進樣孔中加入檢測試劑，在另一進樣孔中加入待測三磷酸腺苷溶液，然后在所述主流道的出口處進行熒光監(jiān)測，并記錄穩(wěn)定后的相對熒光強度值Ftl，再根據(jù)當(dāng)前操作條件下建立的相對熒光強度F與待測三磷酸腺苷溶液濃度C的關(guān)聯(lián)方程，測定出待測三磷酸腺苷溶液的濃度值Ctl，所述應(yīng)用的檢測下限為20nM，線性檢測范圍為20500nM。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用過程中溫度控制為37°C，蒸發(fā)面積控制為188.5mm2，環(huán)境濕度控制在25%85%。全文摘要本發(fā)明屬于微流控
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體公開了一種微流控芯片及其制備方法和應(yīng)用，該芯片一側(cè)設(shè)有多個進樣孔，每個進樣孔連通有一進樣流道，各個進樣流道交匯后與一主流道相連通，主流道上設(shè)有一狹窄流道，狹窄流道入口前填充有0.5～1.5mm的微珠，主流道的出口連通至芯片另一側(cè)設(shè)置的廢液池中；其制備方法主要是先制作一PDMS基片，再制作一帶上凹槽的PDMS蓋片，然后將基片和蓋片貼合得到芯片半成品，再對芯片半成品中的各個流道進行改性處理，最后置入微珠并控制其裝入量，完成制作。本發(fā)明微流控芯片的溶液混合效率高、溶液流速穩(wěn)定、體積小、攜帶方便，其制作也相對簡單容易，在檢測三磷酸腺苷濃度的應(yīng)用中具有不受環(huán)境濕度影響、靈敏度高、檢測效果好等優(yōu)點。文檔編號B81C3/00GK101817495SQ201010132139公開日2010年9月1日申請日期2010年3月25日優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日發(fā)明者于虹,王柯敏,王青,羊小海申請人:湖南大學(xué)