一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置及制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置及制备方法，包括：工作台以及安装在工作台上的激光切割组件；激光切割组件包括：切割台，安装在切割台上方的透镜，以及设置在透镜下方的方型水箱，透镜上方设置有激光机，水流柱外围配合设置有一保护腔体；保护腔体上设置有进气孔，进气孔上配合连通有一进气管，且进气管的输入端上配合安装有一小型气泵；使用透镜对多个激光进行聚焦，激光通过玻璃照射到喷嘴喷出的水流柱内实现水

【技术实现步骤摘要】
一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置及制备方法


[0001]本专利技术涉及一种微流控芯片制备装置的
，尤其涉及一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置及制备方法。

技术介绍

[0002]微流控芯片是一种用于控制微流体的微小芯片；它通常由微米级的通道、阀门和混合器等微结构组成，可以实现对微流体的精确操控和控制；微流控芯片在生物医学、化学分析、环境监测等领域具有广泛的应用；它可以用于细胞培养、药物筛选、分子分离、DNA分析、微反应等应用；微流控芯片还可以用于生物传感、药物输送、化学合成等领域，具有很大的应用潜力；而聚合物微流控芯片在生物医学、化学分析、环境监测等领域具有广泛的应用前景；它可以用于细胞培养、药物筛选、分子分离、DNA分析、微流体反应等应用；同时，聚合物微流控芯片的制备也可以通过3D打印等新兴技术实现，进一步提高制备的灵活性和可定制性。
[0003]现有技术中制备聚合物微流控芯片时，通过3D打印技术对微流控芯片进行打印制造，成型后经过加工处理得到微流控芯片样品，而得到的样品存在微型瑕疵，芯片表面存在凹凸不平的状况，以致于影响芯片后续的使用，即微流控芯片的平整度需要进行细化处理；同时在处理过程中一般使用激光切割的方式，但是一般的激光切割方式存在激光功率相对较小的问题，导致切割过程中极易造成微流控芯片的报废，而在使用水射流导向激光加工，存在水射流中水分的沸腾以及产生气泡的问题，影响切割过程中激光的发射。

技术实现思路

[0004]本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置及制备方法。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置及制备方法，包括：工作台，安装在所述工作台上的成型模具，以及与所述成型模具配合安装的激光切割组件。
[0006]所述成型模具包括：模具台，设置在所述模具台上的模具槽，以及配合安装在所述模具槽上方的3D打印喷头；所述工作台上配合安装有一扫描组件，所述扫描组件包括：扫描台，设置在所述扫描台上方的扫描头，以及与所述扫描头配合设置的计算机参数面板。
[0007]所述激光切割组件包括：切割台，安装在所述切割台上方的透镜，以及配合设置在所述透镜下方的方型水箱；所述透镜上方设置有一激光机，且所述方型水箱内配合安装有一玻璃；所述方型水箱底部开设有一出水口，所述方型水箱的顶部开设有一射光口，且所述出水口上配合安装有一喷嘴；
[0008]所述喷嘴上配合设置有一保护腔体，所述保护腔体上设置有若干进气孔，每个所述进气孔上配合连通有一进气管；每个所述进气管的输出端连接有若干出气管，且若干所述进气管的输入端上配合安装有一小型气泵。
[0009]本专利技术一个较佳实施例中，所述保护腔体设置为环型，所述进气管与所述出气管配合安装在所述保护腔体上，且若干所述出气管环形分布在所述保护腔体上。
[0010]本专利技术一个较佳实施例中，所述方型水箱的一侧开通有一进水口，所述进水口上安装有一进水管，所述进水口设置在所述玻璃的下方，且所述小型气泵的输入端连通一惰性气体输入管，所述惰性气体输入管内存储惰性气体。
[0011]本专利技术一个较佳实施例中，所述方型水箱上配合安装有一温度传感器，所述温度传感器设置有显示面板。
[0012]本专利技术一个较佳实施例中，所述扫描头采用若干激光发射器，所述扫描台上配合安装有一激光接收器，且所述激光发射器与所述激光接收器配合连接。
[0013]本专利技术一个较佳实施例中，所述计算机参数面板记录所述激光发射器扫描后所述激光接受器得到的数据，所述数据包括：扫描时刻、扫描位置以及芯片厚度。
[0014]本专利技术一个较佳实施例中，所述扫描位置为所述扫描时刻下激光扫描时的位置，所述芯片厚度为所述扫描时刻下激光射入处的微流控芯片的厚度。
[0015]本专利技术一个较佳实施例中，所述3D打印喷头采用3D打印技术打印，所述3D打印技术采用立体光刻造型技术、熔融沉积成型技术、选择性激光烧结等加工方式。
[0016]一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0017]S1、利用计算机辅助设计软件设计以及绘制微流控芯片的三维立体结构模型，将其模型存储至控制系统中并设置好喷印路线，调整好打印宽度；
[0018]S2、准备聚合物材料，比如PDMS，制成PDMS液体，将其放入3D打印喷头内，利用3D打印机加工成型后通过烘干、清洗等工艺处理得到微流控芯片样品；
[0019]S3、将样品放置在扫描台上进行扫描检测，通过激光发射器与激光接收器配合使用，得到扫描时刻、扫描位置以及芯片厚度的数据并进行记录；
[0020]S4、根据得到的数据信息，通过激光切割组件对微流控芯片样品进行切割。
[0021]本专利技术一个较佳实施例中，所述PDMS液体通过PDMS弹性体与固化剂按照10:1质量比混合均匀配制。
[0022]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：
[0023](1)本专利技术在进行激光切割时使用透镜对多个激光进行聚焦，通过方型水箱内安装玻璃，激光通过玻璃照射到喷嘴喷出的水流柱内实现水
‑
激光耦合，而后通过水流柱的输出端射出激光对微流控芯片进行激光刻蚀，解决了使用激光切割时激光功率相对较小时导致微流控芯片切割不彻底以及导致芯片极易造成报废的问题；同时在水流柱外围设置保护腔体，通过小型气泵向进气管内通入惰性气体向水流柱外围喷射，实现对水流柱的冷却吸热，降低多个激光聚焦时水流内出现气泡爆炸造成的影响，解决了芯片样品表面存在凹凸不平的状况以致于影响芯片后续的使用的问题。
[0024](2)本专利技术通过采用3D打印技术将微流控芯片打印成型后进行扫描得到芯片各个位置上的厚度信息，即得到平整度信息，根据得到的数据信息进行后续的激光切割处理，实现具体位置的激光切割，降低成本也使得微流控芯片加工效率更高，也在一定程度上降低了微流控芯片的废品率。
[0025](3)本专利技术使用激光发射器对微流控芯片进行扫描，采用激光折射的方式对微流控芯片进行扫描检测，更加精细的检测出肉眼无法观测出的缺陷，保证微流控芯片更好的
使用效果；同时在方型水箱内设置温度传感器，实时监测水箱内的温度，同时通过肉眼观测，方型水箱以及水流柱内出现气泡爆炸时，小型气泵运行喷射惰性气体对其进行冷却处理，在一定程度上提高了冷却效果。
附图说明
[0026]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中记载的一些实施例，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；
[0027]图1是本专利技术的优选实施例的立体结构图；
[0028]图2是本专利技术的优选实施例的剖面正视图；
[0029]图3是本专利技术的优选实施例的仰视图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置，包括：工作台，安装在所述工作台上的成型模具，以及与所述成型模具配合安装的激光切割组件，其特征在于，所述成型模具包括：模具台，设置在所述模具台上的模具槽，以及配合安装在所述模具槽上方的3D打印喷头；所述工作台上配合安装有一扫描组件，所述扫描组件包括：扫描台，设置在所述扫描台上方的扫描头，以及与所述扫描头配合设置的计算机参数面板；所述激光切割组件包括：切割台，安装在所述切割台上方的透镜，以及配合设置在所述透镜下方的方型水箱；所述透镜上方设置有一激光机，且所述方型水箱内配合安装有一玻璃；所述方型水箱底部开设有一出水口，所述方型水箱的顶部开设有一射光口，且所述出水口上配合安装有一喷嘴；所述喷嘴上配合设置有一保护腔体，所述保护腔体上设置有若干进气孔，每个所述进气孔上配合连通有一进气管；每个所述进气管的输出端连接有若干出气管，且若干所述进气管的输入端上配合安装有一小型气泵。2.根据权利要求1所述的一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置，其特征在于：所述保护腔体设置为环型，所述进气管与所述出气管配合安装在所述保护腔体上，且若干所述出气管环形分布在所述保护腔体上。3.根据权利要求1所述的一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置，其特征在于：所述方型水箱的一侧开通有一进水口，所述进水口上安装有一进水管，所述进水口设置在所述玻璃的下方，且所述小型气泵的输入端连通一惰性气体输入管，所述惰性气体输入管内存储惰性气体。4.根据权利要求1所述的一种具有高平整度的聚合物微流控芯片制备装置，其特征在于：所述方型水箱上配合安装有一温度传感器，所述温度传感器设置有显示面板。5.根据权利要求1所述的一种具有高平整度...

【专利技术属性】
技术研发人员：招秀伯，吕军仁，郑剑锋，王瑞华，
申请(专利权)人：苏州苏普纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：