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本期向大家推介的是18新利体育 功能纳米与软物质研究院刘坚教授团队的项目：具有可编程进样功能的微流控三维芯片
刘坚教授，18新利体育 功能纳米与软物质研究院教授、博士生导师，主要研究领域：微流控生物芯片、纳米探针、疾病早期检测诊断。
具有可编程进样功能的微流控三维芯片
技术成熟度：试生产
应用产业领域：新材料、生物技术与医药、能源环保
综合介绍：
本发明涉及一种具有可编程进样功能的微流控三维芯片，包括设有检测通道的底片，以及盖片，底片的表面开设有多个储液池、微通道、与储液池相连通的进气孔，以及与检测通道相连通的抽样孔，盖片表面开设有连接通道，盖片与底片贴合后，盖片上的连接通道与底片上的微通道将多个储液池相互串联。本发明提供的微流控三维芯片，包含多储液池，能够实现可编程进样，将实验所需各反应溶液完全集成在芯片内，实现一步进样检测，解决现有方法在多步进样时繁琐费时，需要外接导管或安装液体流动控制装置的缺陷。
创新要点：
本发明简化了芯片制备过程，仅需打孔器制备储液池，无需样品导管或其他控制系统的辅助；缩短样品准备时间，可直接在储液池中按顺序加入实验所对应溶液，无需将各溶液按顺序抽取到导管内；简化检测操作，实验中只需直接加入样品溶液，贴合微流控盖片后使用驱动系统驱动储液池中的溶液流动即可实现可编程进样，并能进行方式灵活的芯片原位检测，无需后续加样及控制液体流动顺序。
技术指标：
本发明的一种具有可编程进样功能的微流控三维芯片，包括设有检测通道（13）的底片，以及盖片，微流控三维芯片的材料为硅片。
图1 微流控底片俯视图
如图1所示，底片的表面设有多个储液池，储液池采用打孔器制备，储液池内径为2mm，高度10mm。储液池的个数为10个，分别存储检测所需的各反应溶液，测试之前，各溶液之间通过微通道14中的空气隔开，避免交叉污染。第一储液池1与检测通道13通过微通道连接，检测通道13的个数为4个，各检测通道相互串联。检测通道13还连接一个抽样孔12，抽样孔12与注射器连接，注射器连接到外部的注射泵上，利用注射泵抽取形成的真空负压驱动溶液流动。第十储液池10通过微通道连接一个进气孔11，进气孔11与外部的空气相通。
图2 微流控盖片俯视图
如图2所示，盖片包括五条线段式连接通道，分别为第一连接通道15，第二连接通道16，以此类推，直至第五连接通道19。
图3 微流控底片与盖片结合的立体示意图
如图3所示，盖片与底片贴合后，盖片上的线段式连接通道将底片上相应位置的储液池两两连接，形成通道系统。其中第一连接通道15连接第一储液池1和第二储液池2；第二连接通道16连接第三储液池3和第四储液池4；第三连接通道17连接第五储液池5和第六储液池6；第四连接通道18连接第七储液池7和第八储液池8；第五连接通道19连接第九储液池9和第十储液池10。测试时，盖片与底片贴合后，将检测通道13覆盖在检测基底的检测区域上，检测基底为多通道丝网印刷电极（图4），底片及检测基底通过等离子清洗以及加热键合处理后紧密贴合，加热键合的条件为37℃下处理30min（图5）。采用上所述包含多储液池的微流控三维芯可以片检测如PSA等生化指标。
图4 丝网印刷电极俯视图
图5 微流控三维芯片与丝网印刷电极结合的立体示意图
