本发明专利技术涉及一种UV光固化胶纸基微流控装置及其制备方法。所述UV光固化胶纸基微流控装置的制备方法包括以下步骤：取微流控装置用纸质基材，根据预先设计的流道图案采用点胶设备将UV光固化胶水喷涂在所述纸质基材上的至少一个检测区域内，点胶完成后进行固化以形成疏水壁垒，得到包含至少一个由所述疏水壁垒分隔形成的检测区域的UV光固化胶纸基微流控装置。形成的检测区域的UV光固化胶纸基微流控装置。形成的检测区域的UV光固化胶纸基微流控装置。
【技术实现步骤摘要】
一种UV光固化胶纸基微流控装置及其制备方法
[0001]本专利技术属于生物分子检测
，具体涉及一种UV光固化胶纸基微流控装置及其制备方法。
技术介绍
[0002]微流体装置，通常被设计成将流体样本从装置上的特定第一位置输送到预载有试剂的特定第二位置。基于微流体装置的“片上实验室”(LOC)技术，在医疗诊断设备和系统方面具有相当大的潜力。紧凑型LOC装置的优点在于使用更小的试剂体积、更快的反应时间和更小的装置尺寸所带来的便携性。这类设备最初是使用了源自半导体加工行业的基于洁净室的制造工艺，在硅和玻璃等平台基板上开发的。聚二甲基硅氧烷作为一种低成本聚合物，也已被广泛使用，但仍存在各种局限性。
[0003]纸张作为微流体装置的基材材料，价格低廉，可大量获得各种不同的产品形式，流体特性也易于被调制和工程化。基于纸质基材的微流体装置可被制造成有一个或多个流动通道，用于将分析物流体从装置上的入口点引导和输送到已经用特定试剂预处理的反应区，从而产生多路复用性质的检测信息(即可以执行一系列并行测试)。对于纸基装置，通道可以在纸内形成并在纸的整个厚度范围内延伸，勾画各个通道以容纳和引导液体流动的壁可以由集成到纸结构中的不渗透材料制成。上述微流体装置的早期制备一般依赖于洁净室的光刻技术，通过定制设计的掩模将紫外线暴露于浸渍在纸基材中的紫外线敏感聚合物，使聚合物交联以形成所需的流体通道图案。
[0004]当前，对于纸基微流控上不同流道的制备方法包括了基于商用喷墨打印机对浸渍有聚苯乙烯的纸张进行蚀刻、通过浸渍有烷基乙烯酮二聚体的纸张的金属掩模进行等离子处理、使用计算机控制的两轴刀刻绘图仪进行剪纸、蜡印刷、喷墨印刷、柔版印刷、蜡丝网印刷、以及具有疏水涂层的纸张的激光处理等。但是，这些技术中均存在一定缺点：光刻和等离子处理需要昂贵的图案掩模或设备以及受控的实验室条件，其光刻胶的去除需要额外的工艺步骤，成本较高、生产节拍慢、生产工艺复杂，较难用于IVD试剂条的生产；刀刻技术需要专门定制的图案设备，制作工艺复杂、浪费的材料成本较大，而且物理冲切方式会影响纸基的疏孔特征，影响纸张的孔隙率或芯吸能力，导致量产产品的批件差异难以控制等品质问题，且在脆性的材质上还可能导致材质干裂，不良率较高；通过浸渍有烷基乙烯酮二聚体的纸张的金属掩模进行等离子处理的方式无法适应在干式的生产中，纸基在浸湿之后性能会发生改变，无法达到良好的层析效果，无法适用在试剂条或试纸的生产上；其他技术则一般需要繁琐的后期处理程序。此外，由于用于描绘通道的材料的横向扩散(例如使用蜡印刷)对可实现特征尺寸的限制，需要专门的化学品和墨水(用于喷墨印刷)以及刺激性化学蚀刻剂，其生物相容性的保障较难实现，还会衍生其他的安全问题，例如使用刺激性化学蚀刻剂对生产环境及使用后处理的影响；而且，一些技术还可能会损害纸张的质量，从而影响纸张的孔隙率或芯吸能力，导致量产产品的批件差异难以控制，出现品质问题。
[0005]综合来看，现有纸基微流控装置的制备方法往往存在成本高、过程质量管控复杂、
需要专门的设备及辅助的精密工装等限制，且其操作的复杂性也会限制在小批量多产品的生产场景中的运用。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术目的旨在提供一种UV光固化胶纸基微流控装置及其制备方法。
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种UV光固化胶纸基微流控装置的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：取微流控装置用纸质基材，根据预先设计的流道图案采用点胶设备将UV光固化胶水喷涂在所述纸质基材上的至少一个检测区域内，点胶完成后进行固化以形成疏水壁垒，得到包含至少一个由所述疏水壁垒分隔形成的检测区域的UV光固化胶纸基微流控装置。
[0008]较佳地，所述纸质基材为多孔结构吸水纸，优选为硝酸纤维纸、滤纸、玻璃纤维纸中的任一种，优选为硝酸纤维纸。
[0009]较佳地，所述UV光固化胶水的粘度为1000～2000cps，比重为0.95～1.1g/cm3，极性为2.0～7.0。
[0010]较佳地，所述UV光固化胶水的喷涂工艺参数为：出胶方式为电压阀、撞针阀或者电磁阀，优选为电压阀；喷涂直线度偏差小于
±
0.05mm，优选直线度为0.3～0.6mm；单点喷涂胶量波动偏差小于
±
10％；直线位置的点胶线速度为弧线转弯位置的点胶线速度的0.5～0.7倍，直线位置的点胶线速度为15～20mm/s；喷阀的阀口直径为0.8～1mm；胶水加热温度35～55℃。
[0011]较佳地，所述UV光固化胶水的固化方式为：将紫外激光灯源同步于点胶的阀口动作或者待点胶涂覆后整体进行固化；其中，所述紫外激光灯源适用的光源波长为365nm，固化能量为2000mj/cm2，固化时间为3～5s。
[0012]第二方面，本专利技术提供了一种根据上述制备方法得到的UV光固化胶纸基微流控装置，包括：纸质基材，以及设置在所述纸基材上的至少一个检测区域，不同的检测区域之间通过UV光固化点胶固化形成的疏水壁垒进行分隔。
[0013]较佳地，所述疏水壁垒的宽度小于0.8mm，优选为0.4～0.7mm。
[0014]较佳地，所述检测区域的流道设置为具有至少一段截面积小于流道另一部分的收缩部分的结构。
[0015]有益效果本专利技术利用UV光固化胶的原理，使其固化后表现出疏水性来实现纸基微流控操作的目标，UV胶水的点胶和固化工艺对设备和环境的需求较小，工艺实施过程不会引入除胶水外其他的影响因素，在生产的工艺上引入的难度小，其方式可以轻松穿插在多种纸基微流控装置制备过程中；本专利技术的制备方案不需要其他的专用的工装治具，只需通过点胶轨迹的设计和工艺参数调整就可以实时切换不同的流道壁垒生产，适合产品种类多、批量小的生产场景以及各种需要借助纸基微流控技术来实现产品提升、突破的中小企业和机构；本专利技术使用上的通用性好，可以实现快速的纸基微流控流道设计的验证，对于产品研发过程具有较大帮助。
附图说明
[0016]图1
‑
4为示例的具有至少一段截面积小于流体流道另一部分的收缩部分形状的流体流道的纸基微流控装置示意图；图5为利用本专利技术的技术方案制备的不同项目同步检测的纸基微流控装置结构示意图；图6为本专利技术实施例1中设计的UV光固化胶水流道轨迹设计图；图7为本专利技术实施例1中紫外UV固化后得到的不同流道示意图。
具体实施方式
[0017]通过实施方式进一步说明本专利技术，应理解，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0018]以下，示例性说明本专利技术提供的UV光固化胶纸基微流控装置的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：取微流控装置用纸质基材，根据预先设计的流道图案采用点胶设备将UV光固化胶水喷涂在所述纸质基材上的至少一个检测区域内，点胶完成后进行固化以形成疏水壁垒，得到包含至少一个由所述疏水壁垒分隔形成的检测区域的UV光固化胶纸基微流控装置。
[0019]在一些实施方式中，所述纸质基材可以为多孔结构吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种UV光固化胶纸基微流控装置的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：取微流控装置用纸质基材，根据预先设计的流道图案采用点胶设备将UV光固化胶水喷涂在所述纸质基材上的至少一个检测区域内，点胶完成后进行固化以形成疏水壁垒，得到包含至少一个由所述疏水壁垒分隔形成的检测区域的UV光固化胶纸基微流控装置。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述纸质基材为多孔结构吸水纸，优选为硝酸纤维纸、滤纸、玻璃纤维纸中的任一种，优选为硝酸纤维纸。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述UV光固化胶水的粘度为1000～2000cps，比重为0.95～1.1g/cm3，极性为2.0～7.0。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述UV光固化胶水的喷涂工艺参数为：出胶方式为电压阀、撞针阀或者电磁阀，优选为电压阀；喷涂直线度偏差小于
±
0.05mm，优选直线度为0.3～0.6mm；单点喷涂胶量波动偏差小于
±
10％；直线位置的点胶线速...
【专利技术属性】
技术研发人员：张誉琳，李军，
申请(专利权)人：厦门宝太生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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