一种微流控液滴存储芯片的制作方法

摘要: 本技术实施例涉及生物制造,尤其是涉及一种微流控液滴存储芯片。背景技术:1、微流控技术通过微米级通道网络操控流体,实现混合、分离、反应等功能。液滴微流控是其重要分...
一种微流控液滴存储芯片的制作方法

本技术实施例涉及生物制造,尤其是涉及一种微流控液滴存储芯片。

背景技术:

1、微流控技术通过微米级通道网络操控流体,实现混合、分离、反应等功能。液滴微流控是其重要分支,利用两相不互溶液体(如水和矿物油)在通道内剪切力或电场作用下形成单分散液滴。微流控液滴技术因其高通量、低样本消耗和精确操控能力,在生物医学、化学合成和高通量筛选等领域具有广泛应用。然而,传统的微流控系统通常侧重于液滴的生成、操控和即时检测,而液滴的长期储存仍是一个关键挑战。液滴储存单元的研究旨在解决液滴的稳定封装、高密度排列和可控释放等问题,以实现更复杂的实验流程(如多步反应、长期培养或后续分析)。

2、目前,液滴储存单元的实现方式主要包括以下几类:微腔室阵列、油相包裹储存、凝胶固化储存、表面修饰与图案化,上述方式无法实现一种集成的方式即可以用于液滴的检测分选,也可以存储液滴进行培养,无法克服液滴长期储存、液滴稳定性及液滴可控释放问题。

技术实现思路

1、本实用新型实施例所要解决的问题是:提供一种微流控液滴存储芯片,以提高对液滴存储的微型化、集成化,提高液滴检测、分选、存储与培养一体化效率。

2、为了解决上述问题,本实用新型实施例提供了一种微流控液滴存储芯片,所述微流控液滴存储芯片包括:第一基板和第二基板;

3、所述第一基板和所述第二基板键合;

4、所述第一基板的下表面设置有第一通道;

5、所述第二基板的上表面设置有第二通道;

6、所述第一通道和所述第二通道用于存储液滴;

7、所述第一基板的下表面和所述第二基板的上表面基于所述第一通道和所述第二通道构成的通道衔接处上下连通。

8、可选地,所述第一通道和所述第二通道衔接处的末端为第一倾斜导流面,所述第二通道和所述第二通道衔接处的末端为第二倾斜导流面;

9、所述第一倾斜导流面和所述第一通道构成第一开口,所述第二倾斜导流面和所述第二通道构成第二开口,所述第一开口和所述第二开口连通。

10、可选地,所述第一倾斜导流面以及所述第二倾斜导流面与所述第一基板和/或第二基板所处水平面呈大于0度且小于90度的夹角。

11、可选地,所述第一通道和所述第二通道均为多个弯曲的蛇形通道结构,所述蛇形通道结构为多段弧形单元依次连接形成迂回通道。

12、可选地,所述第一通道和所述第二通道占据所述第一基板和所述第二基板键合面的最大面积。

13、可选地,所述第一通道的一端与所述第二通道衔接,另一端为第一样品通口。

14、可选地,所述第二通道的一端与第一通道衔接,另一端为第二样品通口。

15、可选地,所述第一基板和所述第二基板上设有贯穿或其本身构成的定位柱,所述定位柱的中心轴线垂直于所述第一基板和/或所述第二基板平面;

16、所述定位柱用于固定对齐所述第一基板和所述第二基板。

17、可选地,所述定位柱设置在所述第一基板和所述第二基板对角两侧。

18、可选地,所述第一基板上设置为至少一个定位柱和/或至少一个定位孔,所述第二基板上设置有至少一个定位柱和/或至少一个定位孔,所述定位柱和所述定位孔之间相互嵌合。

19、本实用新型提供的技术方案至少带来以下有益效果:

20、该芯片结构简洁,第一基板与第二基板通过特定通道图案键合即可构成,工艺兼容性强。该设计使其既可作为一个独立的液滴存储与培养模块单独使用,也能因其标准化的平面接口,无缝集成到现有的微流控系统中,与上游的液滴生成模块、下游的液滴检测、分析与筛选模块实现高效联用,极大地扩展了其应用灵活性。

21、本实用新型利用微流道本身作为储存腔室,将液滴限制在平铺、独立的微通道空间内。该设计有效避免了液滴间的大面积接触,显著降低了因液滴碰撞、布朗运动或界面扰动导致的非预期融合现象。同时,密闭的通道结构极大减少了液滴的暴露表面积,从而有效抑制了水分的蒸发散失。在配以恰当的温度与湿度环境控制下,液滴能够在芯片内稳定储存数小时至数天,为长期的细胞培养、化学反应观测或样本保存提供了可靠平台。

22、液滴在通道中呈线性阵列排布,而非在腔室中无序堆积,这种“平铺”式储存模式使得液滴可以按需、顺序地被重新驱动流动,从而易于被逐个导出,接入后续功能芯片中进行检测、分析与筛选,实现了从储存到分析的全流程一体化操作,提升了整个系统的自动化程度和通量。

23、上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本实用新型的具体实施方式。

1.一种微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述微流控液滴存储芯片包括:第一基板和第二基板;

2.根据权利要求1所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第一通道和所述第二通道衔接处的末端为第一倾斜导流面,所述第二通道和所述第二通道衔接处的末端为第二倾斜导流面;

3.根据权利要求2所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第一倾斜导流面以及所述第二倾斜导流面与所述第一基板和/或第二基板所处水平面呈大于0度且小于90度的夹角。

4.根据权利要求1所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第一通道和所述第二通道均为多个弯曲的蛇形通道结构,所述蛇形通道结构为多段弧形单元依次连接形成迂回通道。

5.根据权利要求4所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第一通道和所述第二通道占据所述第一基板和所述第二基板键合面的最大面积。

6.根据权利要求1所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第一通道的一端与所述第二通道衔接,另一端为第一样品通口。

7.根据权利要求1所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第二通道的一端与第一通道衔接,另一端为第二样品通口。

8.根据权利要求1所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第一基板和所述第二基板上设有贯穿或其本身构成的定位柱,所述定位柱的中心轴线垂直于所述第一基板和/或所述第二基板平面;

9.根据权利要求8所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述定位柱设置在所述第一基板和所述第二基板对角两侧。

10.根据权利要求1所述的微流控液滴存储芯片,其特征在于,所述第一基板上设置为至少一个定位柱和/或至少一个定位孔,所述第二基板上设置有至少一个定位柱和/或至少一个定位孔,所述定位柱和所述定位孔之间相互嵌合。