[发明专利]一种聚合物微流控通道及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚合物微流控通道及其制备方法与应用，所述聚合物微流控通道包括通道本体，所述通道本体的内壁上修饰有蛋白质。本发明方案以蛋白质作为微流控通道的静态修饰试剂，巧妙地利用蛋白质为具有双亲性的大分子这一特点，使得其可依靠疏水基团吸附到微流控通道的内壁；本发明方案采用蛋白质静态亲水修饰，相比于传统的动态修饰，扩大的应用范围，本发明方案的聚合物微流控通道可广泛应用于微芯片免泵免疫分析等多种场合。

技术领域

本发明属于微流控技术领域，具体涉及一种聚合物微流控通道及其制备方法与应用。

背景技术

微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术，其可以实现将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米大小的芯片上，自动完成分析全过程。其中的流体通道特征尺寸在数十到数百微米。微流控具有样品/试剂消耗少、分析速度快、集成度高及可即用即弃等优点，已成为当今世界范围内广受关注的先进的分析系统之一。

微流控通道最显著的特征之一为比表面积大，不仅可以增强通道内反应的散热，还能够提高分析物与通道壁表面基团反应或接触的几率。因此，微通道表面性质对于微流控分析系统性能起着重要作用，通道表面亲疏水性、表面电荷、官能团、光学透明度、化学均匀性以及表面的机械光滑度都须经过细致调节以满足各种分析或合成的应用需求。微流控芯片制作的材质主要包括玻璃和高分子聚合物。高分子聚合物材料由于制作成本低，易于加工成型和批量生产等优点，在抛弃式芯片装置的应用中更受青睐。但通道内表面疏水且缺乏功能团限制了高分子聚合物芯片一些分析领域中的应用。通过表面修饰，可以改变聚合物通道的亲疏水性能，不仅能使液体更易进入并填充微通道，还能减少生物分子的非特异性吸附，提升微流控芯片的分析性能。除此之外，表面修饰还能调节聚合物通道内表面电荷，从而为其中的流体电驱动输送、电泳分离等提供稳定有效电渗流。已报道的微流控通道的亲水性修饰方法有等离子表面处理法、紫外线/臭氧表面处理法、沉积SiO₂法以及光化学聚合亲水分子修饰法等。然而，等离子表面处理法、紫外线/臭氧表面处理法需特种设备，光化学聚合聚合物分子层制备的过程复杂，易出现阻塞截面积小的微流控通道情况，需严格控制条件。

基于以上分析，提出一种亲水性能好且稳定性强的聚合物微流控通道具有重要意义。

本背景技术中所陈述内容并不代表承认其属于已公开的现有技术。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种聚合物微流控通道，该聚合物微流控通道亲水性能好且稳定性强。

本发明还提出上述聚合物微流控通道的制备方法。

本发明还提出上述微流控通道的应用。

根据本发明的一个方面，提出了一种聚合物微流控通道，所述聚合物微流控通道包括通道本体，所述通道本体的内壁上修饰有蛋白质。

根据本发明的一种优选的实施方式，至少具有以下有益效果：本发明方案以蛋白质作为微流控通道的静态修饰试剂，巧妙地利用蛋白质为具有双亲性的大分子这一特点，使得其可依靠疏水基团吸附到微流控通道的内壁；本发明方案采用蛋白质静态亲水修饰，相比于传统的动态修饰，修饰后的通道亲水性强且稳定性好，扩大了其应用范围，本发明方案的聚合物微流控通道可广泛应用于微芯片免泵免疫分析等多种场合。

在本发明的一些实施方式中，所述通道本体的特征尺寸在10μm～1000μm之间。

在本发明的一些实施方式中，所述聚合物包括环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的至少一种。