[发明专利]微流控芯片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种微流控芯片，其一侧设有两个以上的进样孔，每个进样孔连通有一进样流道，各 个进样流道交汇后与一主流道相连通，其特征在于：所述主流道上设有一收缩段形成一狭窄 流道，所述狭窄流道入口前的主流道上填充有微珠，微珠段的长度为0.5～1.5mm，所述微 珠的粒径大于所述狭窄流道的宽度，所述主流道的出口连通至所述微流控芯片另一侧设置的 废液池中；

所述微流控芯片包括相互贴合的盖片和基片，所述盖片下方开设有一上凹槽，所述废液 池设于基片开设的下凹槽中并与上凹槽相对应，所述上凹槽上方的盖片上通过布设蒸发孔与 外界相连通，所述上凹槽中填充有吸水材料。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：所述进样孔的孔径为1.8～2.2mm， 所述蒸发孔的孔径为3.8～4.2mm，所述狭窄流道的宽度为14～16μm，所述进样流道和主流 道的宽度为140～180μm。

3.根据权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于：所述微珠为牛血清蛋白包被聚 苯乙烯材料或二氧化硅材料制作成的微珠，所述微珠的粒径为18～30μm。

4.一种如权利要求1～3中任一项所述的微流控芯片的制备方法，包括以下步骤：

(1)基片的制作：将聚二甲基硅氧烷前聚体和固化剂混合均匀得到PDMS体系，真空脱 泡后，将PDMS体系浇注在预制好的硅质阳模板上，烘干、固化后取出，自阳模板剥离得到 PDMS基片；

(2)盖片的制作：另取一载玻片并在其一端铺一块垫片，所述垫片周围距离载玻片边缘 留有余地，然后另取PDMS体系浇注于载玻片上，固化后从载玻片上剥离，并在所述垫片成型 的上凹槽底部开设多个通孔，最后用吸水膜填充所述上凹槽得到PDMS盖片；

(3)贴合封装：将上述制得的PDMS基片和PDMS盖片进行清洗后立即不可逆贴合，得到 芯片半成品；

(4)流道改性：在上述芯片半成品中设置的各个流道内依次引入NaOH溶液、聚凝胺水 溶液和硫酸葡聚糖水溶液进行洗涤，每种溶液洗涤完后均用流水冲洗流道，完成流道改性；

(5)置入微珠：用缓冲液将备好的微珠洗净，然后将微珠置于牛血清蛋白中孵育，孵育 完成后装入芯片半成品内设置的主流道中，控制微珠的装入量使其在所述主流道上长度达到 0.5～1.5mm，完成微流控芯片的制作。

5.一种如权利要求1或2所述的微流控芯片在检测三磷酸腺苷浓度中的应用，其特征在 于，所述应用的具体方法为：在所述微流控芯片的一个进样孔中加入检测试剂，在另一进样 孔中加入待测三磷酸腺苷溶液，然后在所述主流道的出口处进行荧光监测，并记录稳定后的 相对荧光强度值F₀，再根据当前操作条件下建立的相对荧光强度F与待测三磷酸腺苷溶液浓 度C的关联方程，测定出待测三磷酸腺苷溶液的浓度值C₀，所述应用的检测下限为20nM， 线性检测范围为20～500nM。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述应用过程中温度控制为37℃，蒸发 面积控制为188.5mm²，环境湿度控制在25％～85％。