[发明专利]一种含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱及其制备方法

权利要求书

1.一种含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于，所述微色谱柱包括：

微沟道；

椭圆微柱阵列，周期性排列于所述微沟道内，椭圆微柱的长轴与待测组分的流动方向平行，短轴方向与待测组分的流动方向相垂直，所述椭圆微柱的长轴与短轴的长度比为2:1～4:1。

2.根据权利要求1所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于，所述微色谱柱包括：

硅衬底；

微沟道，形成于所述硅衬底中；

微流控端口，形成于所述微沟道两端；

椭圆微柱阵列，周期性排列于所述微沟道内，椭圆微柱的长轴与待测组分的流动方向平行，短轴方向与待测组分的流动方向相垂直，所述椭圆微柱的长轴与短轴的长度比为2:1～4:1。

3.根据权利要求1或2所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于：在长轴的方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距与长轴的长度比为1:1～5:3，在短轴方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距与短轴的长度比为5:2～9:2。

4.根据权利要求1或2所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于：所述椭圆微柱的长轴与短轴的长度比为2.5:1～3.5:1，在长轴的方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距与长轴的长度比为3.5:3～4.5:3，在短轴方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距与短轴的长度比为6.5:2～7.5:2。

5.根据权利要求1或2所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于：所述微沟道的截面呈矩形，该矩形的宽度范围为100～530μm，深度范围为100～550μm。

6.根据权利要求1或2所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于：所述椭圆微柱的长轴长度为16～170μm，短轴长度为6～64μm，在长轴的方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距的范围为16～283μm，在短轴方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距的范围为15～288μm。

7.根据权利要求6所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于：所述椭圆微柱的长轴长度为20～148μm，短轴长度为7～51μm，在长轴的方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距的范围为23～223μm，在短轴方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距的范围为22～191μm。

8.根据权利要求1或2所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱，其特征在于：所述微沟道包括多个平行排列的子微沟道，各子微沟道的通过U型沟道首尾相连。

9.一种含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱的制备方法，其特征在于，包括步骤：

步骤1)，提供一硅衬底，采用光刻-刻蚀工艺于所述硅衬底中制作出微沟道及微流控端口，所述微沟道内包含椭圆微柱阵列，椭圆微柱的长轴与待测组分的流动方向平行，短轴方向与待测组分的流动方向相垂直，所述椭圆微柱的长轴与短轴的长度比为2:1～4:1；

步骤2)，提供一玻璃基底，将所述硅衬底具有微沟道的一面与所述玻璃基底进行键合。

10.根据权利要求9所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱的制备方法，其特征在于：步骤1)中，以二氧化硅及光刻胶中的一种或两种作为掩膜，采用DRIE工艺于所述硅衬底中刻蚀出微沟道及微流控端口。

11.根据权利要求9所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱的制备方法，其特征在于：步骤2)中，将玻璃基底置于键合机的阴极，硅衬底置于键合机的阳极进行硅-玻璃阳极键合。

12.根据权利要求9所述的含有流线型椭圆微柱阵列的微色谱柱的制备方法，其特征在于：在长轴的方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距与长轴的长度比为1:1～5:3，在短轴方向上，相邻两椭圆微柱的柱心距与短轴的长度比为5:2～9:2。