[发明专利]适用于核酸及免疫同步检测集成纸基芯片结构及制造方法

权利要求书

1.适用于核酸及免疫同步检测的集成纸基芯片，包括纸质芯片(1)、热电阻柔性加热片(2)和挖孔金属衬底(3)，其特征在于：所述集成纸基芯片由上至下依次为纸质芯片(1)、热电阻柔性加热片(2)和挖孔金属衬底(3)，所述热电阻柔性加热片(2)与纸质芯片(1)由双面胶进行粘接，所述热电阻柔性加热片(1)放置于挖孔金属衬底(3)之上，所述纸质芯片(1)的纸基材料选择定性滤纸包含至少1个供样品溶液引入部分(1-1)、溶液运输流道(1-2)和分置的检测单元，所述分置的检测单元包括免疫检测单元(1-3)和核酸检测单元(1-4)，所述供样品溶液引入部分(1-1)通过溶液运输流道(1-2)与分置的检测单元相连，所述热电阻柔性加热片(2)采用柔性材料作为基底，所述热电阻柔性加热片(2)基底上部置有金属加热单元(2-2)，所述加热单元(2-2)两侧有电极(2-1)且由电源供电，所述加热单元(2-1)位于纸质芯片的核酸检测单元(1-4)的正下方，拟为核酸反应提供所需的温度，所述金属衬底(3)采用挖孔设计，使加热单元处于该孔的正上方，所述纸芯片纸质芯片的核酸检测单元(1-4)的圆心，所述加热单元(2-2)的中心以及挖孔金属衬底(3)的挖孔圆心处于一条垂直于衬底平面直线上。

2.根据权利要求1所述的适用于核酸及免疫同步检测的集成纸基芯片，其特征在于：所述纸质芯片(1)的纸基材料选择WhatmanGrade 1定性滤纸。

3.根据权利要求1所述的适用于核酸及免疫同步检测的集成纸基芯片，其特征在于：所述热电阻柔性加热片(2)采用聚亚酰胺作为基底。

4.根据权利要求1所述的适用于核酸及免疫同步检测的集成纸基芯片，其特征在于：所述加热单元(2-1)的加热丝部分采用金属及半导体作为热电阻材料。

5.适用于核酸及免疫同步检测的集成纸基芯片的制造方法，具体步骤如下，其特征在于：

1)纸质芯片制造，在亲水滤纸基体材料上构建疏水结构，选择性隔断滤纸内流体流动，或直接构建亲水通道网络；

2)热电阻柔性加热片制造；

步骤1：将聚亚酰胺薄膜暂时贴至硅晶圆上；

准备直径为100mm的单晶硅晶圆，彻底清洗晶圆，随后准备4mL聚二甲基硅氧烷溶液PDMS，其中PDMS液基与固化剂的比例为10:1，配比完成后将液态PDMS放置真空腔内减压除去气泡，下一步使用甩胶机将PDMS匀涂至硅晶圆上作为粘附剂，聚亚酰胺薄膜利用该粘合剂可贴至硅晶圆上，最后将硅晶圆放置于烘箱内，80℃过夜烘烤；

步骤2：光刻图形化确定电极位置并形成金属热电阻结构；

彻底清洗聚亚酰胺薄膜后整晶圆旋涂正性光刻胶，后续步骤用到同此，光刻图形化之后则可使用以热蒸镀将金属电阻丝蒸镀至聚酰亚胺薄膜上，并采用剥离法Lift-off去除剩余光刻胶；

步骤3：机械剥离热电阻柔性加热片；

在电阻丝加热完成之后，使用机械剥离的方法将热电阻柔性加热片从载体硅片上剥离；

3)将制作完成的热电阻柔性加热片与将制作完成的纸质芯片由双面胶进行粘接，并将热电阻柔性加热片放置于属衬底之上，使加热单元中心位于纸芯片核酸检测单元的正下方。即纸芯片核酸检测单元圆心，加热单元中心以及挖孔圆心处于一条垂直于衬底平面直线上。

6.根据权利要求1所述的适用于核酸及免疫同步检测的集成纸基芯片的制造方法，其特征在于：步骤1)中纸质芯片制造采用蜡基墨水喷墨打印或紫外光刻或激光切割。