[发明专利]一种单细胞分选芯片及其制造方法以及单细胞分选方法

权利要求书

1.一种单细胞分选芯片，包括自上而下依次贴合的一上层芯片（1）和一玻璃片（3）；其特征在于，所述上层芯片（1）的下表面为上层芯片（1）的结构面，其上刻蚀有一主通道（11），主通道（11）包含多个相互连通的U型部（111），每个U型部（111）的两个直段之间均刻蚀有一捕获通道（12），每个捕获通道（12）均通过一释放通道与一刻蚀于该上层芯片（1）的结构面上的释放微阀（13）相连，所述捕获通道（12）的尺寸设置为使捕获通道（12）的流阻小于所述主通道（11）的流阻；

该捕获通道（12）的与主通道（11）的相交处的尺寸设计为仅能容纳单个细胞。

2.根据权利要求1所述的单细胞分选芯片，其特征在于，所述上层芯片（1）上还设有贯通的第一进样口（141）、第二进样口（142）、第一出样口（151）和第二出样口（152），且所述上层芯片（1）的结构面上还刻蚀有连接所述两个进样口（141、142）的进样通道（16），以及连接两个出样口（151、152）的两个出样通道（17），且所述进样通道（16）和出样通道（17）分别与主通道（11）的两端相连。

3.根据权利要求2所述的单细胞分选芯片，其特征在于，所述上层芯片（1）和玻璃片（3）之间设有一下层芯片（2）， 该下层芯片（2）的下表面为下层芯片（2）的结构面，其上刻蚀有4个挤压通道（21），其分别对应于进样通道（16）或出样通道（17）的下方并与之垂直。

4.根据权利要求3所述的单细胞分选芯片，其特征在于，所述每个挤压通道（21）的一端设有贯通该上层芯片（1）和下层芯片（2）且与该挤压通道（21）连通的流控微阀（22）。

5.根据权利要求3所述的单细胞分选芯片，其特征在于，所述上层芯片（1）和下层芯片（2）的材质为PDMS或塑料。

6.一种根据权利要求4所述的单细胞分选芯片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制作上层芯片（1），包括：

S11：根据上层芯片（1）的结构制作出所需要的掩膜；

S12：采用S11所述的掩膜，以硅片为衬底，进行光刻和深反应离子刻蚀，刻蚀完成后去除残胶，得到具有微结构的上层硅片模具；

S13：将制作好的上层硅片模具进行硅烷化，随后将第一材料浇注到上层硅片模具上并一起加热至固化，剥离固化的第一材料，并在进样口（141、142）、出样口（151、152）和释放微阀（13）处打孔，得到上层中间模具；

S14：将第二材料浇注到上层中间模具中，第二材料填充上层中间模具的打孔位置，并固化形成对应进样口（141、142）、出样口（151、152）和释放微阀（13）的柱子，剥离固化的第二材料，得到上层最终模具；

S15：将第一材料浇注到上层最终模具中，使第一材料的液面没过上层最终模具上的柱子，随后加热至固化，剥离固化的第一材料，并在进样口（141、142）、出样口（151、152）处打孔，保留释放微阀（13）处的薄膜，得到所述上层芯片（1）；

S2：制作下层芯片（2），包括：

S21：在硅片上采用光刻工艺，得到下层硅片模具；

S22：将第一材料旋涂到下层硅片模具上并一起加热至固化，得到贴合在一起下层硅片模具和下层芯片（2）；

S3：制作单细胞分选芯片，包括：

S31：将S1中制得的上层芯片（1）的结构面和S2中制得的下层芯片（2）键合在一起，并加热；

S32：将上层芯片（1）和下层芯片（2）一起从硅片上剥离下来，并在流控微阀（22）处打孔；

S33：将下层芯片（2）的结构面和玻璃片（3）键合在一起，得到单细胞分选芯片。

7.根据权利要求6所述的单细胞分选芯片的制造方法，其特征在于，所述第一材料为PDMS或塑料，且所述第一材料是通过配置其预聚物和固化剂混合物并在搅拌均匀后抽真空直至气泡消失而得到的。

8.根据权利要求6所述的单细胞分选芯片的制造方法，其特征在于，所述第二材料为环氧胶。