专利名称：打印封塑微流控芯片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微全分析装置，属于分析化学领域。特别涉及一种全集成电化学检测微流控芯片即可快速制作的任意构型打印封塑微流控芯片。
背景技术：
目前制作微流控芯片材料已经从硅片发展到石英、玻璃、高分子材料。在传统的光刻和蚀刻的基础上发展了模塑法、热压法、激光烧蚀法、LIGA技术和软光刻等方法，但这些方法一般都需要专门的设备，制备的全集成电化学检测微流控芯片制作工艺复杂，成本高，从而限制了微流控芯片在一般实验室的使用。Lago等提供一种超低成本、快速、简单的微流控芯片。用其方法制作微流控芯片，步骤简单，几乎无任何成本，任何实验室都可以根据自己需求，快速制作所需构型的微流控芯片，所以这种芯片的制作极易被推广使用。但由于这种芯片是在一定温度和压力将两片聚合物薄片利用墨粉粘合在一起所得；这就使的芯片不牢固，容易使两片聚合物薄片脱落，易损坏，因此耐用性较差。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种可根据实验目的任意设计芯片构型的耐用性好、不易损坏的打印封塑微流控芯片。
打印封塑微流控芯片，设有相同的微流控芯片管道、电极、缓冲溶液池打印图形的透明塑料基片和盖片；在盖片相应缓冲溶液池位置打孔，在基片电极位置印刷导电电极；盖片和基片的图形相互重叠层合，芯片微管道是矩形管道，四壁构成为上下两壁为透明基片和盖片材料，两侧壁为打印墨材料。并对所述层合的盖片和基片用封塑胶片封塑，封塑胶片亦在相应缓冲池位置打孔，得到全集成电化学检测微流控芯片。
本实用新型提供了任意设计构型打印封塑微流控芯片，容易构成矩形管道的芯片微管道，管道的宽度和形状可以根据需要任意设计，管道的高度为打印墨粉层厚度的单倍或双倍，打印管道的质量和最小通道尺寸由打印机的分辨率决定。该封塑微流控芯片的制作包括如下步骤(1)利用绘图软件设计管道形状(如十字通道、十字阵列通道、逶迤通道和逶迤阵列通道等)及相应的尺寸(如Adobeillustrator、Photoshop软件等)，其中形成管道和缓冲溶液池部分用白色(无打印墨粉)，其它部分为黑色(打印墨粉)。(2)用打印机(激光或喷墨打印机，打印墨材料为墨粉或油墨)将设计的管道转移到透明胶片(如PET、PVC等透明胶片)上，得到基片。(3)在另一映像透明胶片的相应位置打孔，作为盖片。(4)将盖片和基片在一定温度和压力下即热压(可利用封塑机、熨斗等)层合，得到微通道芯片。(5)再用封塑胶片(在相应缓冲池位置打孔)在得到的微通道芯片外封塑，得到封塑微流控芯片。
本实用新型的特点是由上述方案可知，本实用新型所述的封塑微流控芯片是利用高分辨打印机将绘图软件设计的任意构型芯片图形转移到透明胶片上，在一定温度和压力下将两片层合到一起，并利用封塑胶片封塑所得。制作成本低，可以制备任意形状的芯片，利用封塑胶片封塑的目的可使两片聚合物薄片在实用操作过程中不会脱落、使芯片更牢固、不易损坏，耐用性能好。
图1为本实用新型的二维单墨层打印封塑微流控芯片结构示意图图2为本实用新型的二维双墨层打印封塑微流控芯片结构示意图图中1缓冲溶液池口，2分离管道，3电极位置，4墨粉层；基片I、盖片II、、5分离电压的正极，6分离电压的负极，7进样电压的正极，8进样电压的负极，9工作电极，10辅助电极，11参比银-氯化银电极，13电极；15封塑胶片。
具体实施方式
如图1和2所示，可以制作二维单或双墨层封塑微流控芯片是利用绘图软件设计图形；用打印机将设计的图形转移到透明胶片上为基片；透明胶片(没打印或打印)相应位置打孔成为缓冲溶液池口作为盖片II；将盖片和基片在一定温度和压力下层合，得到微通道芯片(管道)；再在其外层用封塑胶片15(相应1缓冲溶液池口位置打孔)封塑，即得到二维单或双墨层封塑微流控芯片。封塑可使得芯片更耐用，不易损坏。
利用封塑胶片封塑。所述封塑胶片为PET(聚对苯二甲酸乙二酯)/PE(聚乙烯)复合材料，一般厚60-100μm，如80μm。
全集成电化学检测单墨层芯片制作的方法可按如下步骤进行利用打印机将设计的上字管道形状和电极形状转移到透明打印胶片上，作为基片I，并利用打孔器在透明胶片(无墨粉层)相应缓冲溶液池口位置打孔作为盖片II(1缓冲溶液池口)；在基片相应位置印刷上电极(5分离电压的正极，6分离电压的负极，7进样电压的正极，8进样电压的负极，9工作电极，10辅助电极，11参比银-氯化银电极，13电极；工作电极在分离电压负极端后50～100μm；再在一定温度和压力下(可利用封塑机、熨斗等)，将基片和盖片中的图形相互重叠层合到一起。
盖片透明胶片与基片相应位置设有打印芯片微管道形状，构成二维单或双墨层打印封塑微流控芯片。
在基片相应位置印刷上碳电极和或银-氯化银电极的方法典型的是丝网印刷，导电材料是碳电极和或银-氯化银浆料，在盖片上印刷上碳电极和或银-氯化银电极亦没有超出本发明的范围。本产品在使用时将相应导线连接相应电极，样品和缓冲液以标准配比从缓冲溶液池口注入即可以开始检测。
工作电极和辅助电极材料为丝网印刷碳，银-氯化银参比电极材料为丝网印刷银-氯化银。
权利要求1.打印封塑微流控芯片，其特征是设有相同的微流控芯片管道、电极、缓冲溶液池打印图形的透明塑料基片和盖片；在盖片相应缓冲溶液池位置打孔，在基片电极位置印刷导电电极；盖片和基片的图形相互重叠层合，芯片微管道是矩形管道，四壁构成为上下两壁为透明基片和盖片材料，两侧壁为打印墨材料，并对所述层合的盖片和基片用封塑胶片热压封塑，封塑胶片亦在相应缓冲池位置打孔，得到全集成电化学检测微流控芯片。
2.根据权利要求1所述的打印封塑微流控芯片，其特征是盖片透明胶片与基片相应位置设有打印芯片微管道形状，构成二维单或双墨层打印封塑微流控芯片。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于工作电极和辅助电极为碳电极分离电压的负极6，进样电压的正极7，进样电压的负极8，工作电极，辅助电极10，参比银-氯化银电极11；丝网印刷碳，银-氯化银参比电极材料为银-氯化银电极。
4.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于所述工作电极在分离电压负极端后50～100μm。
5.根据权利要求1和2所述打印封塑微流控芯片，其特征在于利用封塑胶片封塑。
6.根据权利要求4所述打印封塑微流控芯片，其特征在于封塑胶片为PET聚对苯二甲酸乙二酯/PE.聚乙烯，60-100μm厚。
专利摘要打印封塑微流控芯片，设有相同的微流控芯片管道、电极、缓冲溶液池打印图形的透明塑料基片和盖片；在盖片相应缓冲溶液池位置打孔，在基片电极位置印刷导电电极；盖片和基片的图形相互重叠层合，芯片微管道是矩形管道，四壁构成为上下两壁为透明基片和盖片材料，两侧壁为打印墨材料，并对所述层合的盖片和基片用封塑胶片热压封塑，封塑胶片亦在相应缓冲池位置打孔，得到全集成电化学检测微流控芯片。利用封塑胶片封塑芯片可使两片聚合物薄片在实用操作过程中不会脱落、使芯片更牢固、不易损坏，耐用性能好。
文档编号G01N35/00GK2736777SQ20042006241
公开日2005年10月26日 申请日期2004年7月5日 优先权日2004年7月5日
发明者夏兴华, 刘爱林, 何凤云 申请人:南京大学
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