[发明专利]测量动态光散射的微流控芯片、其制备方法和应用

权利要求书

1.一种测量单角度或多角度动态光散射的微流控芯片，其特征在于，其包括溶液沟道(4)、溶质注入通道(7)、溶液注入通道(8)、溶剂注入通道(9)、输入自聚焦透镜(5-1)、输出自聚焦透镜(5-2)、增透膜(3)、角度刻度盘(10)、输入耦合光纤(1)和输出耦合光纤(2)，其中，

溶液沟道(4)设置在微流控芯片上，溶液沟道(4)用于溶质待测量的颗粒溶液，在溶液沟道(4)一端处设置有溶液注入通道(8)、溶质注入通道(7)和溶剂注入通道(9)，以分别用于通过对应的通道输入溶液、溶质或者溶剂，在溶液沟道(4)的两侧分别设置有输入耦合光纤(1)和输出耦合光纤(2)，分别对应形成光源输入通道和散射光输出通道，在输入耦合光纤(1)和输出耦合光纤(2)各自靠近溶液沟道(4)的一侧分别设置有输入自聚焦透镜(5-1)和输出自聚焦透镜(5-2)，在输出耦合光纤(2)出射端设置有增透膜(3)，增透膜(3)同时位于微流控芯片(6)上，

在微流控芯片(6)上还设置有角度刻度盘(10)，角度刻度盘(10)相对于微流控芯片(6)转动，输出耦合光纤(2)能随角度刻度盘同步转动，以调节接受散射光的角度，同时所述角度刻度盘用用于确定散射光接受的角度。

2.如权利要求1所述的一种测量单角度或多角度动态光散射的微流控芯片，其特征在于，所述散射光输出通道的数量及角度根据实际测量需求确定，能设置任意角度和任意数量的散射光输出通道，以用来检测特定散射角度的散射光信息。

3.如权利要求2所述的一种测量单角度或多角度动态光散射的微流控芯片，其特征在于，光源输入通道上的输入自聚焦透镜(5-1)用来聚焦、准直入射激光，使得激光以指定角度入射到溶液沟道中溶液的指定位置；

所述散射光输出通道上的输出自聚焦透镜将特定角度范围内的散射光聚焦，高效耦合进入输出耦合光纤(2)。

4.如权利要求3所述的一种测量单角度或多角度动态光散射的微流控芯片，其特征在于，所述溶液注入通道(8)的数量可设置为多个，其能分别注入各种不同浓度溶液和溶剂，从而调控待测溶液的浓度或者成分。

5.一种测量单角度或多角度动态光散射的微流控芯片的应用，其特征在于，其包括如下步骤：

将待测颗粒溶液输入溶液注入通道(8)，流至溶液沟道(4)，光源输入通道中的输入耦合光纤(1)与激光器相连，激光器提供的激光耦合进入输入耦合光纤(1)，激光通过输入耦合光纤(1)到达输入自聚焦透镜(5-1)，激光再经过输入自聚焦透镜(5-1)准直后射入被测颗粒溶液，经被测颗粒溶液后发生散射，进入散射光输出通道，散射光输出通道中的输出耦合光纤(2)与外界光学测量系统连接，被测溶液发出的散射光通过输出自聚焦透镜(5-2)进入输出耦合光纤，并沿输出耦合光纤进入光学测量系统，从而实现对待测溶液的动态光散射的测量，最终根据动态散射光的信息获得待测颗粒溶液的对应参数。

6.一种制备如权利要求1-4之一所述的微流控芯片的方法，其特征在于，其包括如下步骤：

(1)根据微流控芯片的结构，制作掩膜版；

(2)使用光刻曝光工艺，利用上述掩膜版，加工出制作微流控芯片所需的芯片基片模板；

(3)将输入耦合光纤与输出耦合光纤根据设计放置在上述芯片基片模板上方的指定位置，进行倒模，将上述输入耦合光纤与输出耦合光纤集成到上述微流控芯片基片中，在芯片表面开孔，将输入和输出自聚焦透镜放置在输入耦合光纤通道口和输出耦合光纤通道口上；

(4)在上述输入耦合光纤、输出耦合光纤以及输入自聚焦透镜、输出自聚焦透镜固定连接于上述微流控芯片基片后，加装与上述微流控芯片基片尺寸相当的微流控芯片盖片，完成微流控芯片制备。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤(1)中掩膜版采用基材为苏打玻璃的苏打玻璃铬板。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，微流控芯片基片材质为聚二甲基硅氧烷。