荧光检测微流控芯片及其制备方法、荧光检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种荧光检测微流控芯片及其制备方法，荧光检测微流控芯片包括第一膜层以及第二膜层，第一膜层包括主体层以及多个长条状凸起；主体层、相邻的两个长条状凸起以及第二膜层共同围成微流道，主体层、长条状凸起以及第二膜层的材料均为聚四氟乙烯。本发明专利技术的荧光检测微流控芯片中，聚四氟乙烯的折射率(1.29)低于水(1.33)，从而可以利用待测样品自身相对较高的折射率形成液体光学波导，将光场束缚在所述微流道中，在有效递送样品的同时，最大限度地提高光与分析物的相互作用，从而有效地降低材料本身产生的本底荧光噪声，提高了检测灵敏度，其可以用于构建超敏荧光检测系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
荧光检测微流控芯片及其制备方法、荧光检测系统


[0001]本专利技术涉及微流控芯片领域，尤其是涉及一种荧光检测微流控芯片及其制备方法、荧光检测系统。

技术介绍

[0002]微流控芯片，又称芯片实验室，是指将化学和生物领域涉及的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到几平方厘米的芯片上，通过微流道形成网络，通过可控流体贯穿整个系统，取代常规化学或生物实验室的各种功能的技术。
[0003]微流控芯片的基本特点和最大优势是各种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合，大规模集成，利用微系统中流体特有的尺度效应，大大提高样品处理和响应效率，准确获取样品中的大量信息，从而达到样品消耗低、灵敏度高、检测快、通量输出高、在线自动化操作的目的。利用芯片快速多通道的特点，显著提高分析筛选通量，同时缩小仪器体积。
[0004]荧光检测技术因具有准确度好、灵敏度高等特点，是微流控系统最常用的检测技术之一。微流控的主要研究对象，如蛋白质、脱氧核糖核酸及氨基酸等自身带有荧光基团、或者衍生化合物以及经过荧光标记后可产生荧光，均可采用荧光检测技术。微流控芯片和荧光检测技术相结合，在不牺牲检测灵敏度的前提下，可以降低样品用量，有效递送样品，有望突破超敏传感的测量时长限制。
[0005]要实现高灵敏的荧光检测，关键在于降低背景光，特别是激发光背景的影响。微流控芯片常见的材质有PDMS芯片、玻璃芯片、PMMA芯片等，这些材料自身与激发光相互作用产生的本底荧光噪声强，目标信号荧光弱，检测灵敏度较低。

技术实现思路
/>[0006]基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的荧光检测微流控芯片。
[0007]此外，还有必要提供一种上述荧光检测微流控芯片的制备方法。
[0008]此外，还有必要提供一种包括上述荧光检测微流控芯片的荧光检测系统。
[0009]一种荧光检测微流控芯片，包括第一膜层以及层叠在所述第一膜层上的第二膜层，所述第一膜层包括主体层以及间隔设置在所述主体层上的多个长条状凸起，所述长条状凸起位于所述主体层靠近所述第二膜层的一面；
[0010]所述主体层、相邻的两个所述长条状凸起以及所述第二膜层共同围成微流道，所述主体层、所述长条状凸起以及所述第二膜层的材料均为聚四氟乙烯。
[0011]在一个实施例中，所述微流道的高度为2μm～20μm，所述微流道的宽度为10μm～200μm，所述聚四氟乙烯为特氟龙AF2400。
[0012]在一个实施例中，所述主体层的厚度为60μm～600μm，所述第二膜层的厚度为80μm～800μm。
[0013]一种上述的荧光检测微流控芯片的制备方法，包括如下步骤：
[0014]提供印章，所述印章上设有与荧光检测微流控芯片的微流道对应的凸起结构；
[0015]在基板上形成聚四氟乙烯膜；
[0016]在加工温度下将所述印章层叠在所述聚四氟乙烯膜上，并且使得所述凸起结构与所述聚四氟乙烯膜接触，接着用所述印章在所述聚四氟乙烯膜上施加压力，使得所述凸起结构在所述聚四氟乙烯膜上热压印形成微流道图案，脱模后得到第一膜层，所述第一膜层包括主体层以及间隔设置在所述主体层上的多个长条状凸起，所述微流道图案由所述长条状凸起组成，所述加工温度为280℃～320℃；
[0017]提供第二膜层，所述第二膜层的材料为聚四氟乙烯；
[0018]将所述第二膜层层叠在所述第一膜层上，使得所述长条状凸起与所述第二膜层接触，接着将所述第二膜层和所述第一膜层键合在一起，得到所需要的荧光检测微流控芯片。
[0019]在一个实施例中，所述印章通过如下操作制备得到：
[0020]提供衬底，并将所述衬底清洗干净；
[0021]在清洗干净后的所述衬底上旋涂形成光刻胶层并热固化；
[0022]通过掩模版对所述光刻胶层进行光刻；
[0023]用显影剂将光刻后的所述光刻胶层进行显影，得到母模板，所述母模板包括所述衬底以及层叠在所述衬底上的具有所述微流道图案的所述光刻胶层；
[0024]在所述母模板的具有所述微流道图案的所述光刻胶层上旋涂形成印章材料层；
[0025]将所述印章材料层热固化后脱模，得到所述印章。
[0026]在一个实施例中，所述衬底为硅片；
[0027]所述将所述衬底清洗干净的操作为：依次用丙酮、IPA和乙醇对所述衬底进行超声震荡清洗，接着用氮气枪吹干；
[0028]所述光刻为紫外光刻；
[0029]所述印章的材料为聚二甲基硅氧烷。
[0030]在一个实施例中，所述在基板上形成聚四氟乙烯膜的操作为：将聚四氟乙烯溶液旋涂在所述基板上，接着加热蒸发去除所述聚四氟乙烯溶液的溶剂，从而在所述基板上形成聚四氟乙烯膜。
[0031]在一个实施例中，所述聚四氟乙烯溶液为质量浓度为1％的特氟龙AF2400溶液，所述基板为石英基板。
[0032]在一个实施例中，还包括在所述提供第二膜层的操作之后，在将所述第二膜层层叠在所述第一膜层上的操作之前，进行的如下操作：
[0033]通过高温熔融、离子束注入改性或等离子体处理的方法对所述第一膜层和所述第二膜层进行表面处理。
[0034]一种荧光检测系统，包括上述的荧光检测微流控芯片。
[0035]本专利技术的荧光检测微流控芯片的所述主体层、所述长条状凸起以及所述第二膜层的材料均为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯的折射率(1.29)低于水(1.33)，从而可以利用待测样品自身相对较高的折射率形成液体光学波导，将光场束缚在所述微流道中，在有效递送样品的同时，最大限度地提高光与分析物的相互作用，从而有效地降低材料本身产生的本底荧光噪声，提高了检测灵敏度，其可以用于构建超敏荧光检测系统。
[0036]聚四氟乙烯是物理和化学性质非常稳定的特殊高分子材料，用传统的微纳加工工
艺难以制备成微流道结构。
[0037]本专利技术还公开了一种上述荧光检测微流控芯片的制备方法，通过制备聚四氟乙烯材料薄膜，然后经过热压印成型，最后降温固化等微纳加工工艺来制备出基于聚四氟乙烯的微流控芯片。聚四氟乙烯材料除折射率低于水的特性之外，本身疏水疏油，表面粗糙度低，可以保证微流道在各种溶液中化学和物理性质都非常稳定。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]其中：
[0040]图1为一实施方式的荧光检测微流控芯片的结构示意图。
[0041]图2为如图1所示的荧光检测微流控芯片的制备方法的流程图。
[0042]图3为如图2所示的荧光检测微流控芯片的制备方法的原理图。
[0043]图4为一实施方式的荧光检测系统的工作原理图。
具体实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种荧光检测微流控芯片，其特征在于，包括第一膜层以及层叠在所述第一膜层上的第二膜层，所述第一膜层包括主体层以及间隔设置在所述主体层上的多个长条状凸起，所述长条状凸起位于所述主体层靠近所述第二膜层的一面；所述主体层、相邻的两个所述长条状凸起以及所述第二膜层共同围成微流道，所述主体层、所述长条状凸起以及所述第二膜层的材料均为聚四氟乙烯。2.根据权利要求1所述的荧光检测微流控芯片，其特征在于，所述微流道的高度为2μm～20μm，所述微流道的宽度为10μm～200μm，所述聚四氟乙烯为特氟龙AF2400。3.根据权利要求1所述的荧光检测微流控芯片，其特征在于，所述主体层的厚度为60μm～600μm，所述第二膜层的厚度为80μm～800μm。4.一种权利要求1～3中任意一项所述的荧光检测微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供印章，所述印章上设有与荧光检测微流控芯片的微流道对应的凸起结构；在基板上形成聚四氟乙烯膜；在加工温度下将所述印章层叠在所述聚四氟乙烯膜上，并且使得所述凸起结构与所述聚四氟乙烯膜接触，接着用所述印章在所述聚四氟乙烯膜上施加压力，使得所述凸起结构在所述聚四氟乙烯膜上热压印形成微流道图案，脱模后得到第一膜层，所述第一膜层包括主体层以及间隔设置在所述主体层上的多个长条状凸起，所述微流道图案由所述长条状凸起组成，所述加工温度为280℃～320℃；提供第二膜层，所述第二膜层的材料为聚四氟乙烯；将所述第二膜层层叠在所述第一膜层上，使得所述长条状凸起与所述第二膜层接触，接着将所述第二膜层和所述第一膜层键合在一起，得到所需要的荧光检测微流控芯片。5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李皓，吕英楷，孙庆东，安礼相，吴莉娟，曾淮扬，郑峰，
申请(专利权)人：深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：