專利名稱：基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，特別涉及一種采用化學(xué)沉積方法在微流控通道內(nèi)選擇性制備光學(xué)全反射薄膜，以及微流控光學(xué)檢測(cè)中光線的傳輸通道與檢測(cè)通道的完整集成制造方法。
背景技術(shù)：
微流控芯片自從20世紀(jì)90年代初首次提出以來的20年里得到了迅速發(fā)展，從最初的毛細(xì)管電泳芯片到芯片實(shí)驗(yàn)室，被自然雜志評(píng)為“這一世紀(jì)的技術(shù)”，已經(jīng)在更高的層面被學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界所認(rèn)識(shí)。微流控分析中應(yīng)用最廣泛、最有效的方法是光譜檢測(cè)方法，其中包括熒光、分子吸收、化學(xué)發(fā)光及質(zhì)譜檢測(cè)。紫外-可見分光光度法不但可以進(jìn)行定量分析，還可以對(duì)被測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性分析和結(jié)構(gòu)分析，進(jìn)行官能團(tuán)鑒定、相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定、配 合物的組分及穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定。然而，目前無論是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法，還是商用檢測(cè)儀，都需要結(jié)合光學(xué)檢測(cè)和分析設(shè)備或部件(如分光光度計(jì))來實(shí)現(xiàn)，造成體積龐大、試劑消耗量大、功耗高、設(shè)備成本和運(yùn)行成本較高。便攜式測(cè)量以及微型在線檢測(cè)設(shè)備是解決上述問題的有效方案，其中便攜式測(cè)量可以通過人工攜帶儀表進(jìn)入特殊環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，而微型在線檢測(cè)設(shè)備可以省掉大型設(shè)備所需的檢測(cè)房站等相關(guān)設(shè)施。如果能將微流控技術(shù)與分光光度法相結(jié)合，可以充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，可以大幅度提高微流控光學(xué)在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的廣泛應(yīng)用。光學(xué)檢測(cè)設(shè)備的微型化是實(shí)現(xiàn)便攜式測(cè)量和微型在線檢測(cè)的關(guān)鍵。隨著光電技術(shù)的不斷發(fā)展，光源及光電檢測(cè)方法和技術(shù)已經(jīng)基本能夠支持基于光度法的微流控檢測(cè)。然而，要想在微米級(jí)微通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)吸收光度檢測(cè)，檢測(cè)池(吸收池)的吸收光程和光通量均受到很大的限制。通過微加工技術(shù)加大微通道的深度和寬度受芯片原始尺寸和加工技術(shù)自身能力的約束，只能小幅度增加吸收光程；使用多層夾心結(jié)構(gòu)來增加光程，只可以達(dá)到幾百微米；即使采用鏡面反射及平面光波導(dǎo)技術(shù)，也最多能把光程提高到毫米級(jí)，對(duì)吸收池光程的提高均很有限。將光波導(dǎo)材料集成到微流控芯片是一個(gè)有效的解決途徑，Chang-Yen和Lien等人采用軟光刻技術(shù)將光波導(dǎo)材料集成到微流控芯片上，并進(jìn)行了集成前精密對(duì)準(zhǔn)的研究。浙江大學(xué)化學(xué)系方群教授將石英毛細(xì)管外表面涂覆特富龍材料，并在兩端涂覆黑色油漆以實(shí)現(xiàn)避光處理，制備了液芯光波導(dǎo)，并把它插入采用微加工技術(shù)制備的“T”型微通道連接口，實(shí)現(xiàn)了一種新的長(zhǎng)吸收光程檢測(cè)方法，有效光程達(dá)到15mm，大幅度提高了光度檢測(cè)的靈敏度。Datta等人在圖形化后的硅和玻璃表面旋涂特氟隆材料，Guo等人采用在具有微通道的PDMS表面旋涂特氟隆材料，然后再將旋涂后的材料鍵合到另一片襯底上。這種旋涂方法可以在微通道內(nèi)制備光波導(dǎo)，然而，由于涂特氟隆后的材料表面很難與玻璃等材料鍵合，因此需要采用在330度下物理刮除，微通道內(nèi)表面受到較嚴(yán)重?fù)p傷。在微流控吸光檢測(cè)芯片上，增加吸收光程其實(shí)就是增加光線吸收通路的長(zhǎng)度，如能找到一種無需增加外部部件、無需采用手動(dòng)或自動(dòng)組裝，而是在微通道內(nèi)選擇性對(duì)通道內(nèi)壁進(jìn)行一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的修飾處理，形成與芯片完全一體化的集成光學(xué)通路，則可以較容易地在在微流控芯片平面方向提高吸收光程、大幅度提高芯片的可靠性和集成化，解決微流控光學(xué)檢測(cè)中微流體芯片與光學(xué)通路集成化的瓶頸問題。銀氨溶液與乙醛在60_80°C時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，銀氨絡(luò)合物的銀離子被還原成金屬銀，附著在容器內(nèi)壁上形成一層光亮如鏡的金屬銀。受銀鏡反應(yīng)的啟發(fā)，可以通過控制銀氨溶液流體流動(dòng)以及溫度，來實(shí)現(xiàn)微通道內(nèi)部不同區(qū)域的化學(xué)鍍?？梢酝ㄟ^控制反應(yīng)溶液的濃度來控制光通路以及吸收檢測(cè)波導(dǎo)處薄膜鍍層的厚度。該方法可以有效解決微流控芯片上內(nèi)部通道的原位修飾，形成一個(gè)全鏡面反射的集成光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。該方法在光波導(dǎo)芯片制備過程中無需采用另外加工部件，無需精密組裝，為微流控芯片在光學(xué)傳輸及檢測(cè)等方面提供了一條新的、有效的方案，為微流控光學(xué)檢測(cè)在生化分析、環(huán)境檢測(cè)等方面的應(yīng)用提供了更加便捷的途徑。目前該方法在國際上還沒有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，為基于微流控集成光學(xué)檢測(cè)的熒光法、化學(xué)發(fā)光法以及吸收光度法的發(fā)展提供一條新的、有效的方案。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，包括微型入射單元、吸收單元、檢測(cè)單元、襯底；其襯底，包括上襯底、下襯底，其中，下襯底上表面設(shè)有三條獨(dú)立凹槽，三條凹槽位于同一條直線上，共中心軸，但互不相連；左邊凹槽的左端通左外側(cè)，呈喇叭狀，為光源接口，右端、及左端靠?jī)?nèi)，分別反方向垂直設(shè)有條形短槽；中間一字型凹槽的左、右端，分別反方向垂直設(shè)有條形短槽；右邊凹槽的左部為條形，右部為擴(kuò)大的腔室，腔室右端通右外側(cè)，為二極管接口，右邊凹槽的左端、及條形與腔室的結(jié)合處，分別反方向垂直設(shè)有條形短槽；上襯底與下襯底的外形相適配，疊置時(shí)，上襯底上相對(duì)下襯底上垂直側(cè)向條形短槽的外端頭處，分別設(shè)有垂直的貫通孔；上襯底下表面與下襯底上表面固接后，各貫通孔分別與三條凹槽形成的通道相連通，則左邊凹槽與兩貫通孔第一化學(xué)鍍?nèi)肟?、第一化學(xué)鍍出口構(gòu)成入射光通路；中間凹槽與兩貫通孔待測(cè)樣品入口、待測(cè)樣品出口構(gòu)成吸收光通路；右邊凹槽與兩貫通孔 第二化學(xué)鍍?nèi)肟?、第二化學(xué)鍍出口構(gòu)成出射光通路；入射光通路、吸收光通路、出射光通路內(nèi)壁面覆有反射層；入射光通路左端光源接口與LED光源密封性連接后，即為入射單元；吸收光通路為吸收單元；出射光通路右端二極管接口與檢測(cè)二極管密封性連接后，即為檢測(cè)單元；上襯底、下襯底用透明材料制作。所述的集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，其所述三條通道，為三條獨(dú)立的微流控通道，通道深度20-500 μ m,寬度50-2000 μ m。所述的集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，其所述透明材料，為PDMS，或石英玻璃；反射層，為銀或銅層。一種所述的集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器制作方法，包括步驟
a)采用MEMS加工技術(shù)，通過腐蝕、軟光刻的方法，在下襯底上表面上制作三條獨(dú)立的z形凹槽，三條z形凹槽的中間條形槽位于同一條直線上，共中心軸，但互不相連；b)上襯底上，正對(duì)側(cè)向凹槽的外端處，各打一通孔，成六個(gè)通孔；c)將上、下襯底鍵合為一體，形成入射光通路、吸收光通路、出射光通路三條微流控通道；然后d)將鍍液配好，零上4度短期存放；e)用多位進(jìn)樣閥和微量注射器泵，在微管中制備空氣-鍍液-空氣的混合進(jìn)樣序列；f)將微管的端頭，分別順序經(jīng)第一化學(xué)鍍?nèi)肟?、第二化學(xué)鍍?nèi)肟?、待測(cè)樣品入口與三條微流控通道相連通；·g)分別順序?qū))步的鍍液與還原劑乙醛混合注入三條微流控通道內(nèi)，在顯微鏡下確定微流控通道內(nèi)的待鍍選區(qū)，并觀察鍍液到達(dá)待鍍區(qū)域后，進(jìn)樣系統(tǒng)保持所在位置；h)將傳感器芯片放置于熱板上，加熱熱板到60-80°C，發(fā)生化學(xué)鍍反應(yīng)，完成三條微流控通道內(nèi)的化學(xué)鍍，形成反射鍍層；i)再以干凈微管的端頭分別順序經(jīng)第一化學(xué)鍍?nèi)肟?、第二化學(xué)鍍?nèi)肟?、待測(cè)樣品入口與三條微流控通道相連，通入去離子水和空氣清洗烘干微流控通道，得成品。所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其所述d)步中的鍍液為銀氨溶液([Ag(NH3)2]OH · XH2O)，或銅氨溶液(Cu (NH3) 4S04)，其配比是公知的。所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其所述e)步中的“空氣-鍍液-空氣”，鍍液段的長(zhǎng)度為1000-5000 μ m,空氣段的長(zhǎng)度為500-2000 μ m ;微管直徑50-200 μ m。所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其所述g)步中的待鍍選區(qū)，為預(yù)先設(shè)定要覆鍍膜的區(qū)域，是通過控制鍍液段和空氣段的長(zhǎng)度，在通入鍍液后具有鍍液的區(qū)域。所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其所述h)步中的反射鍍層的厚度，是通過調(diào)解鍍液濃度，或通過多次同位置電鍍來控制鍍層厚度。本發(fā)明的光學(xué)傳感器，具有如下優(yōu)點(diǎn)I、光波導(dǎo)在微流控芯片的原位集成。該傳感器的光波導(dǎo)制備方法采用化學(xué)鍍銀鏡反應(yīng)原理，結(jié)合微流體定點(diǎn)位置控制方法，可以在微流體通道內(nèi)選擇區(qū)間進(jìn)行反應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)光線入口、反應(yīng)池吸光檢測(cè)通道、光電接收檢測(cè)通道光波導(dǎo)的精密對(duì)準(zhǔn)。2、片上分析系統(tǒng)。通過光波導(dǎo)在微流控芯片的原位制備技術(shù)，以及光學(xué)單元的集成化方法，可將基本功能單元全部集成在芯片上，實(shí)現(xiàn)真正意義上的片上系統(tǒng)，對(duì)吸光光度法以及其他光學(xué)檢測(cè)方法朝著便攜式儀表方向的發(fā)展具有積極意義。3、便攜式儀表。基于全反射集成光波導(dǎo)微流控芯片的吸收光度法有望將實(shí)驗(yàn)室手工操作方法和在線大型檢測(cè)設(shè)備朝著微型化、集成化、便攜式的方向發(fā)展。4、本發(fā)明基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的光學(xué)傳感器，可用于在疾病診斷、藥物篩選、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、司法鑒定等。


圖I是本發(fā)明的基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器芯片結(jié)構(gòu)示意圖(俯視圖)；
圖2是本發(fā)明的基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器芯片結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視圖)；圖3是本發(fā)明的基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器芯片的加工流程圖；圖4是本發(fā)明中的微流控通道化學(xué)鍍方法示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)光學(xué)傳感器，在微流控通道內(nèi)用化學(xué)沉積方法選擇性制備光學(xué)全反射薄膜，并將微流控光學(xué)檢測(cè)中光線的傳輸通道與檢測(cè)通道完整的集成在一起。 通過在微流控芯片原位制備光波導(dǎo)，將微流控光學(xué)檢測(cè)中光線的傳輸通道與檢測(cè) 通道完整集成，并通過把LED光源芯片與光電檢測(cè)芯片集成于微流控芯片，解決了微流控光學(xué)檢測(cè)中微流體芯片與光學(xué)通路集成化的瓶頸問題。本發(fā)明的一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)光學(xué)傳感器，包括微型入射單元、吸收單元和檢測(cè)單元構(gòu)成。芯片從結(jié)構(gòu)上是由上襯底下襯底兩部分組成。集成式微型吸收光度檢測(cè)傳感器芯片由上襯底下襯底鍵合在一起，其中下襯底上表面通過腐蝕的方法加工出入射光通路、吸收光通路、出射光通路三條獨(dú)立的微通道。上襯底和下襯底都可以選擇PDMS、石英玻璃等材料。光通道深度20-500 μ m，寬度為50-2000 μ mD入射單元由化學(xué)鍍?nèi)肟诤突瘜W(xué)鍍出口構(gòu)成，芯片左側(cè)面為L(zhǎng)ED光源接口 ；出射單元，其特征在于該單元由化學(xué)鍍?nèi)肟诤突瘜W(xué)鍍出口構(gòu)成，芯片右側(cè)面為硅光二極管接口 ；吸收單元為“Z”字型結(jié)構(gòu)，由待測(cè)樣品入口和待測(cè)樣品出口組成，待測(cè)樣品入口和出口也分別作為化學(xué)鍍?nèi)肟诤统隹谌肷鋯卧?、吸收單元和檢測(cè)單元內(nèi)部光波導(dǎo)都通過選區(qū)化學(xué)鍍的方法完成，鍍層材料可以選擇銀、銅等。化學(xué)鍍采用類似銀鏡反應(yīng)，通過高精度選向閥和精密注射器泵形成“氣體-液體-氣體”的分段序列注入微流控通道，并將芯片環(huán)境加熱到60-80攝氏度完成微流控通道內(nèi)的化學(xué)鍍銀鏡反應(yīng)。本發(fā)明所提出的基于集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器的制備過程如下I、采用MEMS加工技術(shù)，通過腐蝕、鍵合的方法完成微流控芯片的加工，也可以采用軟光刻的方法，使用PDMS作為微流控芯片的襯底；2、配置銀氨溶液或銅氨溶液作為鍍液，零上4度短期存放；3、采用多位進(jìn)樣閥和微量注射器泵精確控制鍍液進(jìn)入待鍍微流控通道區(qū)域，在顯微鏡下觀察達(dá)到待鍍區(qū)域后，進(jìn)樣系統(tǒng)保持所在位置，實(shí)現(xiàn)具有空氣-鍍液-空氣的混合進(jìn)樣序列，加熱到60-80攝氏度，使其完成化學(xué)鍍反應(yīng)后，實(shí)現(xiàn)微流控通道內(nèi)的選區(qū)化學(xué)修飾，之后排出剩余廢液；4、繼續(xù)通入去離子水和空氣清洗烘干微溝道，徹底清洗微通道；5、可以通過調(diào)解鍍液濃度來控制鍍層厚度，也可以通過多次同位置電鍍來實(shí)現(xiàn)?；谖⒘骺赝ǖ廊瓷浼晒獠▽?dǎo)的吸收光度檢測(cè)方法如下I、具有特定波長(zhǎng)的LED光源光線經(jīng)過入射單元的入射光波導(dǎo)進(jìn)入吸收光波導(dǎo)；
2、光線在具有待測(cè)液體的光波導(dǎo)通道內(nèi)一部分光被待測(cè)物質(zhì)吸收，剩余的光線進(jìn)入檢測(cè)光波導(dǎo)；3、進(jìn)入檢測(cè)光波導(dǎo)的光線攝入硅光二極管敏感表面形成電流，該電流反映了被吸收后的光線的強(qiáng)度。針對(duì)在微流控芯片集成光學(xué)檢測(cè)當(dāng)中微米級(jí)尺度上光學(xué)信號(hào)傳輸與檢測(cè)方法復(fù)雜這一瓶頸問題，本發(fā)明的光學(xué)傳感器，提出一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的光學(xué)檢測(cè)方法。通過在微流控通道內(nèi) 選擇性化學(xué)沉積光學(xué)全反射薄膜，實(shí)現(xiàn)微流控光學(xué)檢測(cè)當(dāng)中光傳輸通道與檢測(cè)通道的完整集成，對(duì)基于微流控集成光學(xué)檢測(cè)的熒光法、化學(xué)發(fā)光法以及吸收光度法的發(fā)展提供一條新的、有效的方案。實(shí)施例I :總氮檢測(cè)。將220、275nm雙波長(zhǎng)的紫外LED光源集成安裝到光源接口，并將對(duì)該雙波長(zhǎng)光線敏感的硅光二極管集成安裝到檢測(cè)單元接口，將經(jīng)過熱消解或紫外輔助消解的水樣經(jīng)待測(cè)樣品入口通入“Z”字型結(jié)構(gòu)吸收單元。開啟LED光源，光線經(jīng)過入射光波導(dǎo)進(jìn)入充有待測(cè)水樣的吸收區(qū)，并經(jīng)過吸收區(qū)光波導(dǎo)，光線被硝酸根溶液部分吸收，吸收量與硝酸根的濃度成正比。吸收后的光線經(jīng)過出射光波導(dǎo)射入硅光二極管，硅光二極管在光電效應(yīng)作用下產(chǎn)生與光強(qiáng)成正比的電流，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)波長(zhǎng)下的吸光值檢測(cè)，并通過公式As =As220(220波長(zhǎng)下的吸光值)-2As275(275波長(zhǎng)下的吸光值)，實(shí)現(xiàn)總氮吸收值(As)的檢測(cè)。實(shí)施例2 總磷檢測(cè)。將700nm波長(zhǎng)的LED光源集成安裝到光源接口，并將對(duì)該波長(zhǎng)光線敏感的硅光二極管集成安裝到檢測(cè)單元接口，將經(jīng)過熱消解或紫外輔助消解的水樣在與顯色劑反應(yīng)之后，經(jīng)待測(cè)樣品入口通入“Z”字型結(jié)構(gòu)吸收單元。開啟LED光源，光線經(jīng)過入射光波導(dǎo)進(jìn)入充有待測(cè)水樣的吸收區(qū)，并經(jīng)過吸收區(qū)光波導(dǎo)，光線被硝酸根溶液部分吸收，吸收量與磷酸根的濃度成正比。吸收A的光線經(jīng)過出射光波導(dǎo)射入硅光二極管，硅光二極管在光電效應(yīng)作用下產(chǎn)生與光強(qiáng)成正比的電流，實(shí)現(xiàn)總磷吸收值的檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，包括微型入射單元(I)、吸收單元(2)、檢測(cè)單元(3)、襯底；其特征在于，襯底，包括上襯底(4)、下襯底(5)，其中，下襯底(5)上表面設(shè)有三條獨(dú)立凹槽，三條凹槽位于同一條直線上，共中心軸，但互不相連；左邊凹槽的左端通左外側(cè)，呈喇叭狀，為光源接口(11)，右端、及左端靠?jī)?nèi)，分別反方向垂直設(shè)有條形短槽；中間一字型凹槽的左、右端，分別反方向垂直設(shè)有條形短槽；右邊凹槽的左部為條形，右部為擴(kuò)大的腔室，腔室右端通右外側(cè)，為二極管接口(14)，右邊凹槽的左端、及條形與腔室的結(jié)合處，分別反方向垂直設(shè)有條形短槽； 上襯底(4)與下襯底(5)的外形相適配，疊置時(shí)，上襯底(4)上相對(duì)下襯底(5)上垂直側(cè)向條形短槽的外端頭處，分別設(shè)有垂直的貫通孔； 上襯底(4)下表面與下襯底(5)上表面固接后，各貫通孔分別與三條凹槽形成的通道相連通，則 左邊凹槽與兩貫通孔第一化學(xué)鍍?nèi)肟?9)、第一化學(xué)鍍出口(10)構(gòu)成入射光通路(6);中間凹槽與兩貫通孔待測(cè)樣品入口(15)、待測(cè)樣品出口(16)構(gòu)成吸收光通路(7)；右邊凹槽與兩貫通孔第二化學(xué)鍍?nèi)肟?12)、第二化學(xué)鍍出口(13)構(gòu)成出射光通路(8)； 入射光通路￠)、吸收光通路(7)、出射光通路(8)內(nèi)壁面覆有反射層； 入射光通路(6)左端光源接口(11)與LED光源密封性連接后，即為入射單元(I);吸收光通路(7)為吸收單元(2);出射光通路(8)右端二極管接口(14)與檢測(cè)二極管密封性連接后，即為檢測(cè)單元(3); 上襯底(4)、下襯底(5)用透明材料制作。
2.如權(quán)利要求I所述的集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，其特征在于，所述三條通道，為三條獨(dú)立的微流控通道，通道深度20-500 μ m,寬度50-2000 μ m。
3.如權(quán)利要求I所述的集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，其特征在于，所述透明材料，為PDMS，或石英玻璃；反射層，為銀或銅層。
4.一種如權(quán)利要求I所述的集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器制作方法，包括步驟 a)采用MEMS加工技術(shù)，通過腐蝕、軟光刻的方法，在下襯底(5)上表面上制作三條獨(dú)立的z形凹槽，三條z形凹槽的中間條形槽位于同一條直線上，共中心軸，但互不相連； b)上襯底(4)上，正對(duì)側(cè)向凹槽的外端處，各打一通孔，成六個(gè)通孔； c)將上(4)、下襯底(5)鍵合為一體，形成入射光通路(6)、吸收光通路(7)、出射光通路(8)三條微流控通道；其特征在于，然后 d)配置鍍液，零上4度短期存放； e)用多位進(jìn)樣閥和微量注射器泵，在微管中制備空氣-鍍液-空氣的混合進(jìn)樣序列； f)將微管的端頭，分別順序經(jīng)第一化學(xué)鍍?nèi)肟?9)、第二化學(xué)鍍?nèi)肟?12)、待測(cè)樣品入口(15)與三條微流控通道(6、7、8)相連通； g)分別順序?qū))步的鍍液與還原劑乙醛混合注入三條微流控通道出、7、8)內(nèi)，在顯微鏡下確定微流控通道內(nèi)的待鍍選區(qū)，并觀察鍍液到達(dá)待鍍區(qū)域后，進(jìn)樣系統(tǒng)保持所在位置； h)將傳感器芯片放置于熱板上，加熱熱板到60-80°C，發(fā)生化學(xué)鍍反應(yīng)，完成三條微流控通道內(nèi)的化學(xué)鍍，形成反射鍍層； i)再以干凈微管的端頭分別順序經(jīng)第一化學(xué)鍍?nèi)肟?9)、第二化學(xué)鍍?nèi)肟?12)、待測(cè)樣品入口(15)與三條微流控通道相連，通入去離子水和空氣清洗烘干微流控通道，得成品O
5.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其特征在于，所述d)步中的鍍液為銀氨溶液[Ag (NH3) 2] OH · XH2O或銅氨溶液Cu (NH3) 4S04,其配比是公知的。
6.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其特征在于，所述e)步中的“空氣-鍍液-空氣”，鍍液段的長(zhǎng)度為1000-5000μπι，空氣段的長(zhǎng)度為500-2000 μ m;微管直徑50-200 μm。
7.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其特征在于，所述g)步中的待鍍選區(qū)，為預(yù)先設(shè)定要覆鍍膜的區(qū)域，是通過控制鍍液段和空氣段的長(zhǎng)度，在通入鍍液后具有鍍液的區(qū)域。
8.如權(quán)利要求4所述的檢測(cè)傳感器制作方法，其特征在于，所述h)步中的反射鍍層的厚度，是通過調(diào)解鍍液濃度，或通過多次同位置電鍍來控制鍍層厚度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于微流控通道全反射集成光波導(dǎo)的吸收光度檢測(cè)傳感器，涉及傳感器技術(shù)。采用化學(xué)沉積方法在微流控通道內(nèi)選擇性制備光學(xué)全反射薄膜，可實(shí)現(xiàn)微流控光學(xué)檢測(cè)中光線的傳輸通道與檢測(cè)通道的完整集成。特定波長(zhǎng)的光線經(jīng)過入射光波導(dǎo)進(jìn)入吸收池，在吸收池內(nèi)沿著液芯光波導(dǎo)傳播并被待測(cè)溶液部分吸收，最后經(jīng)出射光波導(dǎo)射入硅光二極管，完成光度檢測(cè)。本發(fā)明的傳感器，實(shí)現(xiàn)了光波導(dǎo)在微流控芯片上的原位制備，大幅度提高了基于微流控技術(shù)的吸收光度法檢測(cè)芯片的集成度和可靠性，對(duì)于基于微流控光學(xué)檢測(cè)的熒光法、化學(xué)發(fā)光法的發(fā)展具有重要借鑒意義。
文檔編號(hào)G01N21/33GK102954938SQ20111025014
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者佟建華, 邊超, 祁志美, 孫楫舟, 夏善紅, 董甜 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院電子學(xué)研究所