[发明专利]微流控芯片装置及其制备方法、微藻生产生物质的方法

权利要求书

1.一种用于微藻生产生物质的微流控芯片装置，其特征在于，所述微流控芯片装置由下至上依次设置微电极基片层、培养腔室层以及气动控制层，所述培养腔室层以及气动控制层采用弹性材料制备而成；

所述培养腔室层包括在所述培养腔室层和所述微电极基片层之间形成的一列或多列流道，每列流道上设有一个或多个培养腔室，所述培养腔室为内部凹设形成的凹槽，所述微流控芯片装置的每一个培养腔室都是一个独立的细胞培养单元，培养腔室之间细胞、培养液和电极刺激互不干扰，所述流道包括常通的第一流道和设置在常通的第一流道与培养腔室之间的常闭的第二流道，所述第二流道为向下凸设而成的凸体，所述凸体的底端与微电极基片层抵接；

所述气动控制层包括对应于培养腔室层上的一个或多个培养腔室设置的一个或多个气动控制腔室，各气动控制腔室位于各培养腔室的上方，且覆盖培养腔室和培养腔室两侧的常闭的第二流道，所述气动控制层还包括与各气动控制腔室相连通的气体管道；所述气体管道具有气体出口并且能够连接负压装置；

所述微电极基片层包括基片和所述基片上的对应于培养腔室层上的一个或多个培养腔室和气动控制层上的一个或多个气动控制腔室设置的一个或多个微电极对，各微电极对位于各培养腔室内；

对所述气动控制腔室施加负压时，所述常闭的第二流道可因气动控制腔室中施加的负压而向上抬起，从而使培养腔室与第一流道连通；

对所述气动控制腔室未施加负压时，所述第二流道抵接微电极基片层，从而阻断培养腔室与第一流道之间的连通。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述气动控制层的厚度大于培养腔室层。

3.根据权利要求2所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述气动控制层的厚度为60～160μm，所述培养腔室层的厚度为50～150μm。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片装置，其特征在于，每列流道的两端处分别设有入口和出口。

5.根据权利要求4所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述入口与出口的直径为1mm～2mm。

6.根据权利要求1所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述培养腔室自顶端向下设有一个或多个微柱，所述微柱的底端与微电极基片层抵接。

7.根据权利要求1所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述凹槽的形状为长方形、正方形、圆形或椭圆形。

8.根据权利要求1所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述凹槽的高度为40～60μm。

9.根据权利要求1～8任一项所述的微流控芯片装置，其特征在于，所述弹性材料选自聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸、环烯烃聚合物、聚酰亚胺、聚萘二甲酸乙二醇、聚偏氟乙烯、聚酯、硅胶、及热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的至少一种，及/或，所述微电极基片层的基片采用玻璃基片。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的微流控芯片装置的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备培养腔室层以及气动控制层的模板以及微电极基片层；

将气动控制层的材料于所述气动控制层的模板上成型，得到成型件，并在气体出口处打孔；

将培养腔室层的材料于所述培养腔室层的模板上成型，并与已成型的气动控制层进行对准封接，确保气动控制层的各气动控制腔室在各培养腔室的上方并且能够覆盖培养腔室和培养腔室两侧的常闭的第二流道；

在向气动控制腔室施加负压以使气动控制腔室下方的培养腔室层的第二流道向上抬起的同时，将封接在一起的培养腔室层和气动控制层与微电极基片层对准封接，使得各微电极对位于各培养腔室内，并且气动控制腔室腔室下方的培养腔室层的培养腔室及流道部分并不与微电极基片层的基片相封接；得到所述的微流控芯片装置。