[发明专利]微型毛细管电泳芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种微型毛细管电泳芯片，其特征在于，所述电泳芯片包括：

第一层结构，在所述第一层结构下表面布置第一组微金属电极和第二组微金属电极，并且贯穿所述第一层结构开设第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔；

第二层结构，在所述第二层结构上表面刻蚀微通道，以及储液腔、缓冲液腔、第一废液腔和第二废液腔；

第三层结构，所述第三层结构为CMOS检测电路层，所述CMOS检测电路的上表面为硅芯片；

所述第一层结构与所述第二层结构键合，使所述第一进液孔与所述储液腔对齐，所述第二进液孔与所述缓冲液腔对齐，所述第一出液孔与第一废液腔对齐，所述第二出液孔与所述第二废液腔对齐，所述第二层结构与所述CMOS检测电路的上表面的所述硅芯片键合；

所述第一组微金属电极用于对所述储液腔和所述第一废液腔上电，所述第二组微电极用于对所述缓冲液腔和所述第二废液腔上电；

在所述第二层结构上表面刻蚀呈“蛇”形弯曲的第一微通道；所述第一微通道第一端连通所述缓冲液腔，第二端连通所述第二废液腔；所述第一微通道的第一端刻蚀与所述第一微通道交叉的第二微通道，所述第二微通道一端连接所述储液腔，另一端连通所述第一废液腔；

对样品进行分离测试时：

S1.通过所述第一进液孔向所述储液腔中注入样品，并通过所述第二进液孔向所述缓冲液腔中注入缓冲液；

S2.对所述第一组微金属电极上电，即对应于所述储液腔和所述第一废液腔对应的所述第一微金属电极上电，在电泳驱动下，所述储液腔中的试样通过所述第二微通道开始向所述第一废液腔中流动；

S3.对所述第二微金属电极上电，即对应于所述缓冲液腔和所述第二废液腔对应的所述第二微金属电极上电，在缓冲液的作用下，一部分试样进入到所述第一微通道中，并且在电泳的驱动下向所述第二废液腔流动，在流动的过程中，试剂发生分离；

S4.试样在所述第一微通道中流动过程中，隔固定的时间段，CMOS图像传感器采集一张图片，CMOS图像传感器将采集到的数据传输到FPGA中，FPGA对数据进行分析处理得出分离后的试样成分。

2.根据权利要求1所述的微型毛细管电泳芯片，其特征在于，所述微型毛细管电泳芯片的制备方法包括如下步骤：

制备所述第一层结构，选取基体材料，在所述基体材料的下表面通过光刻胶刻蚀、淀积铜，形成金属薄膜，作为微金属电极，并在所述基体材料上刻蚀贯穿第一层结构的进液孔和出液孔；

制备所述第二层结构，选取与所述第一层结构相同的基体材料，在所述基体材料上表面，通过光刻胶刻蚀形成所述微通道，以及所述储液腔、所述缓冲液腔、所述第一废液腔和所述第二废液腔；

所述第一层结构与所述第二层结构键合，首先用清洁剂和去离子水对所述第一层结构和所述第二层结构的微通道进行超声波清洗，之后采用热压键合法完成键合；

所述第二层结构与所述第三层结构键合，所述第三层结构为CMOS检测电路层，所述CMOS检测电路的上表面为硅芯片，所述第二层结构与所述CMOS检测电路的上表面的所述硅芯片通过高温键合的方式进行键合。