一种微流控芯片制造技术

本发明专利技术涉及一种微流控芯片，其包括：基板；以及形成在所述基板内的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，其中，所述第一管道两端分别包括第一连接口和第二连接口；第二管道，其一端包括第三连接口，另一端与第一管道连通；第三管道，其一端包括第四连接口，另一端与第一管道连通；第四管道，其一端包括其上游分支为3个及以上的管道及第五连接口，另一端通过一段共同的管道与第一管道连通，所述一段共同的管道包括连续弯曲管道。第二管道和第一管道的第一连通部位位于第三管道和第一管道的第二连通部位，及第四管道和第一管道的第三连通部位的中间。部位的中间。部位的中间。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片


[0001]本专利技术属于微流控
，涉及微液滴形成及检测技术，是一种简单实用的实现多条件多因素微液滴包裹微生物或单细胞微流控芯片体系。

技术介绍

[0002]常规微生物菌株筛选及培养条件优化通常在摇瓶中进行，整个过程效率低、成本高、时间长、需要大量设备与空间。微流控技术具有极高的效率，由于结构微小，易在芯片上一次集成上百个微生物培养单元，可节省大量的培养基；采用软件集成操作，可在芯片上模拟整个实验流程操作，应用微流控芯片进行微生物的培养和筛选可有效避免上述问题。
[0003]专利文献1于2013年公开了一种基于微流控芯片的加压细胞培养系统和方法，包括微流控芯片、压力驱动装置、连接管道和压力检测装置，所述微流控芯片中含有通道，所述压力驱动装置包括与之相匹配的用于盛放培养基的容器、所述容器通过连接管道与所述微流控芯片连接，所述动力驱动装置推动容器中的培养基进入微流控芯片，所述压力检测装置通过连接管道与所述微流控芯片连接。该系统可方便地进行细胞在剪切力和压力作用下的培养及相关研究，该细胞加压培养系统拆装方便，便于携带，但是不能实现微生物的培养和检测功能。
[0004]专利文献2于2013年公开了一种基于液滴微流控芯片的高通量检测系统，主要包括液滴微流控芯片系统(1)、光路系统(2)、数据采集分析系统(3)构成；其中液滴微流控芯片系统(1)将待检测微生物包埋形成独立单液滴微反应小室，通过光路系统(2)进行单液滴微反应小室内微生物样品的激光诱导荧光检测信号传输，并由数据采集分析系统(3)通过计算机软件对采集得到的信号进行检测分析。该专利技术的适于激光诱导荧光检测分析，只能是实现微液滴单元样品的检测，无法实现培养和分选功能。
[0005]专利文献3于2016年公开了一种单细胞分离微流控芯片，包括基体、以及形成于基体上的微通道，该微通道包括细胞进样口、单细胞收集池、以及依次连通于细胞进样口和单细胞收集池之间的细胞分离单元和液滴输出通道，所述细胞分离单元和液滴输出通道的接合处形成有液滴发生包裹单元，该液滴发生包裹单元与一油相输送通道连通，所述细胞分离单元用以将单排排列的细胞输送至液滴发生包裹单元。该专利技术采用螺旋盘式微通道对细胞溶液进行处理，使得细胞能够单排排列在管道中，通过液滴包裹单元实现了对细胞进行单个包裹，并且还是实现了不同生理状态同种细胞的分选，但是无法实现微生物的在线培养与实时监测。
[0006]虽然上述专利文献中均涉及了微流控芯片，但是由于微生物的选育是一个特殊的生物过程，有时需要改变不同的培养因子进行培养，再经过检测评价，最后才筛选出目标微生物。因此如何通过微流控技术实现微生物微体积、多因素多条件培养与检测是微生物育种的关键问题之一。
[0007]现有技术文献专利文献
专利文献1：中国专利申请公开CN104099247A；专利文献2：中国专利申请公开CN104007091A；专利文献3：中国专利申请公开CN105944775A。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，在微流控技术的基础上，提供一种利用微流控技术进行多因素多水平液滴处理的芯片。
[0009]本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。
[0010]一种微流控芯片，其包括：基板；以及形成在所述基板内的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，其中，所述第一管道两端分别包括第一连接口和第二连接口，第二管道，其一端包括第三连接口，另一端与第一管道连通，第三管道，其一端包括第四连接口，另一端与第一管道连通，第四管道，其一端包括其上游分支为3个及以上的管道及第五连接口，另一端通过一段共同的管道与第一管道连通，所述一段共同的管道包括连续弯曲管道；第二管道和第一管道的第一连通部位位于第三管道和第一管道的第二连通部位，及第四管道和第一管道的第三连通部位的中间。
[0011]所述第四管道上游分支的管道相互平行排列，其相互间的间距为500
µ
m～2000
µ
m，优选750
µ
m～1800
µ
m，优选为1000
µ
m～1500
µ
m。
[0012]所述第四管道上游分支为3个，分别为第四管道a、第四管道b、第四管道c。
[0013]所述第四管道上游分支为4个，分别为第四管道a、第四管道b、第四管道c、第四管道d。
[0014]所述第四管道上游分支为5个，分别为第四管道a、第四管道b、第四管道c、第四管道d、第四管道e。
[0015]所述第四管道上游分支与第一管道连通的连续弯曲管道，为P型、S型、U型、折线型、波浪型中的一种或多种结构组成。
[0016]所述连续弯曲管道容纳液体的总体积为4～100
µ
L，优选4～50
µ
L，优选4～20
µ
L，优选6～12
µ
L，进一步优选8～10
µ
L。
[0017]第一连通部位分别与第二连通部位、第三连通部位之间的距离为500
µ
m～2000
µ
m，优选750
µ
m～1800
µ
m，优选为1000
µ
m～1500
µ
m；进一步优选第一连通部位分别与第二连通部位、第三连通部位之间的距离相同。
[0018]所述微流控芯片还包括形成在第一管道上的第一检测窗和第二检测窗，以及与第一管道、第二管道、第三管道、第四管道密封连接的毛细管。
[0019]所述第一检测窗在第一管道上，位于第三连通部位与第一连接口中间，所述第一检测窗距离第三连通部位1mm-1cm，优选1.5-3 mm。
[0020]所述基板和第一管道、第二管道、第三管道和第四管道由自玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)形成，优选由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成。
[0021]所述第一管道，第二管道，第三管道以及第四管道的横截面积的范围为2.5
×
10-3
mm2~4mm2，优选为0.01~3 mm2，进一步优选为0.1~2.5 mm2，进一步优选为0.25~1mm2，进一步优选所述第一管道、第二管道，第三管道以及第四管道的横截面积相同。
[0022]所述基板上包括2个孔，所述孔与所述第一管道和第二管道的第一连通部位的距离为0.1mm~1cm，优选0.3mm~5mm，进一步优选为0.5 mm~2mm，用于容纳融合电极。
附图说明
[0023]图1为本专利技术一种微流控芯片的结构示意图。
[0024]图2为本专利技术一种微流控芯片的示意图。
[0025]符号说明：1 第一管道2 第二管道3 第三管道4 第四管道 (4a、4b、4c、4d、4e)5 基板7 孔8 孔9 检测窗I10检测窗II11 第一连接口本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其包括：基板；以及形成在所述基板内的第一管道、第二管道、第三管道、第四管道，其中，所述第一管道两端分别包括第一连接口和第二连接口，第二管道，其一端包括第三连接口，另一端与第一管道连通，第三管道，其一端包括第四连接口，另一端与第一管道连通，第四管道，其一端包括其上游分支为3个及以上的管道及第五连接口，另一端通过一段共同的管道与第一管道连通，所述一段共同的管道包括连续弯曲管道；第二管道和第一管道的第一连通部位位于第三管道和第一管道的第二连通部位，及第四管道和第一管道的第三连通部位的中间。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其中，所述第四管道上游分支的管道相互平行排列，其相互间的间距为500
µ
m～2000
µ
m，优选750
µ
m～1800
µ
m，优选为1000
µ
m～1500
µ
m。3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其中，所述第四管道上游分支为3个、4个或5个，即3个分支管道为第四管道a、第四管道b、第四管道c，4个分支管道为第四管道a、第四管道b、第四管道c、第四管道d，5个分支管道为第四管道a、第四管道b、第四管道c、第四管道d、第四管道e。4.根据权利要1所述的微流控芯片，其中，所述第四管道上游分支与第一管道连通的连续弯曲管道，为P型、S型、U型、折线型、波浪型中的一种或多种结构组成。5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其中，所述连续弯曲管道容纳液体的总体积为4～100
µ
L，优选4～50
µ
L，优选4～20
µ
L，优选6～12<...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立言，段保峰，郭肖杰，
申请(专利权)人：无锡源清天木生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：