[发明专利]微流控芯片、其制备方法、线虫培养装置和应用

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于，包括基片以及与所述基片相对设置的控制层，所述基片与所述控制层之间设置流体层；

所述流体层包括若干培养室和树状微通道；所述培养室封闭在所述流体层中，形成空腔，若干所述培养室通过所述树状微通道与外界相通；

所述树状微通道包括一条主通道以及与所述主通道连通的至少一级分支通道，所述主通道的端部设有样品入口，最后一级所述分支通道的每个通道各自独立地连通所述培养室；每个所述培养室的出口设有排液通道；

所述控制层包括气液通道，所述气液通道封闭在所述控制层中，并与若干所述培养室对应，所述气液通道的一端设有气液入口，所述气液通道通过所述气液入口与外界相通。

2.按照权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述主通道连通分叉数为2-4的一级所述分支通道；

优选地，所述主通道连通分叉数为2的一级所述分支通道；

优选地，一级所述分支通道中的两分支通道之间的夹角为80-120度，优选为90度；

优选地，每级所述分支通道连通分叉数为2-3的下一级所述分支通道；

优选地，每级所述分支通道连通分叉数为2的下一级所述分支通道；

优选地，二级至最后一级的每级所述分支通道中的两分支通道之间的夹角均独立地为50-70度，优选为60度。

3.按照权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述分支通道的级数为四级、五级、六级或七级，优选为六级。

4.按照权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述主通道的宽度沿所述样品入口至一级所述分支通道逐渐减小；

优选地，所述主通道最宽处的宽度为250-350μm，所述主通道最窄处的宽度为70-90μm；

优选地，每个所述分支通道的宽度各自独立地为60-80μm。

5.按照权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述控制层还包括若干排支柱组，每排所述支柱组包括若干支柱，若干所述支柱组均匀布设于所述气液通道内，且每两个所述培养室中间对应位置均设有一排所述支柱组；

优选地，若干所述支柱的直径各自独立地为100-150μm；

优选地，每排所述支柱组中相邻的两个所述支柱之间的距离为75-85μm；

优选地，所述培养室的宽度为480-520μm，长度为1580-1620μm，相邻两排所述支柱组之间的距离为600-650μm。

6.按照权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，每个所述培养室的出口与所述排液通道连接处设有分散结构；

优选地，所述分散结构为栅栏结构；

优选地，所述栅栏结构包括若干微柱，每个所述微柱的宽度各自独立地为45-55μm，相邻的两个所述微柱之间的距离为20-30μm。

7.按照权利要求1或2所述的微流控芯片，其特征在于，所述流体层和所述控制层的材质各自独立地为有机高分子弹性体，优选为硅氧烷聚合物，进一步优选为PDMS。

8.一种权利要求1-7任一项所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)独立地制作流体层和控制层的结构模板；

(b)在流体层的结构模板上旋涂一层液态高聚物材料，固化后得到流体层；

(c)将液态高聚物材料倒入控制层的结构模板上，固化后得到控制层；

(d)从控制层的结构模板上揭下控制层，控制层的气液通道对准流体层的若干培养室进行不可逆封接，再将封接后的结构从流体层的结构模板上揭下封接于基体上，得到微流控芯片；

优选地，旋涂转速为600-1000rpm/min，旋涂时间为20-60s。

9.一种线虫培养装置，包括权利要求1-7任一项所述的微流控芯片或权利要求8所述的微流控芯片的制备方法制得的微流控芯片。

10.一种权利要求1-7任一项所述的微流控芯片或权利要求9所述的线虫培养装置在线虫培养、观察和/或研究中的应用；

优选地，所述线虫包括秀丽隐杆线虫。