[发明专利]微流控单细胞基因表达检测芯片及其工作方法与制备方法

权利要求书

1.一种微流控单细胞基因表达检测芯片，其特征在于：包括基底层、钝化层、磁铁层、流动层和气动控制层；所述钝化层设置在基底层上；所述磁铁层设置在钝化层上；所述流动层设置在磁铁层上；所述气动控制层设置在流动层上；基底层上设置有电极；所述气动控制层划分为生化分析单元阵列；所述生化分析单元阵列包括若干个生化分析单元；生化分析单元划分为细胞捕捉区及生化反应区。

2.根据权利要求1所述的微流控单细胞基因表达检测芯片，其特征在于：所述气动控制层上设置有第一多路复用器、第二多路复用器。

3.根据权利要求1所述的高通量微流控单细胞基因表达检测芯片，其特征在于：所述细胞捕捉区上设置有表面涂布特定引物的微磁珠。

4.根据权利要求1所述的微流控单细胞基因表达检测芯片，其特征在于：所述基底层上设置有微加热器及温度传感器；所述微加热器、温度传感器分别与电极连接。

5.根据权利要求4所述的高通量微流控单细胞基因表达检测芯片，其特征在于：所述微加热器与温度传感器电阻比为1:2.7。

6.根据权利要求1所述的微流控单细胞基因表达检测芯片，其特征在于：所述流动层内设置蒸发抑制层。

7.根据权利要求1所述的微流控单细胞基因表达检测芯片，其特征在于：所述生化分析单元阵列包括400个生化分析单元。

8.一种基于权利要求1所述的微流控单细胞基因表达检测芯片的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：当细胞随载流流动到检测芯片上；单细胞将停留并由化学裂解液裂解，释放出的mRNA由表面涂布特定引物的微磁珠捕捉；

步骤S2：若生化分析单元阵列上的若干个生化分析单元都完整完成mRNA捕捉，则启动基底层上的微加热器，完成反转录、实时荧光定量聚合酶连反应与靶向基因片段扩增；

步骤S3：靶向基因片段扩增信号由一荧光显微镜捕获，该信号上传至计算机并由计算机分析其灰度值；实时荧光定量聚合酶连反应信号由一荧光显微镜和一CCD采集，该信号上传至计算机并由计算机分析。

9.根据权利要求8所述的微流控单细胞基因表达检测芯片的工作方法，其特征在于：微加热器电压输入由一数字电源提供，温度传感器电阻由一数字万用表读取；细胞载流进样由一微注射泵控制，气动控制层由一氮气气压控制。

10.一种如权利要求1所述的微流控单细胞基因表达检测芯片的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：真空蒸镀厚度20nm铬和110nm金，再由湿法刻蚀得到微加热器及温度传感器，微加热器与温度传感器电阻比为1:2.7；

步骤二：旋涂厚度为80µm的负性光刻胶SU-8，由紫外曝光法在硅片基底上加工气动控制层胶膜，浇铸聚二甲基硅氧烷PDMS并固化得到最终气动层；

步骤三：旋涂厚度为30µm的负性光刻胶SU-8，由紫外曝光法在硅片基底上加工气动控制层胶膜，两次浇铸PDMS得到内置蒸发抑制层的流动层；

步骤四：借助PDMS打孔器，加工芯片流动层、气动控制层的入口、出口；

步骤无：借助反应离子刻蚀RIE封装步骤一至四得到的多层结构，得到检测芯片。