CN104718153A - 用于生产结构化的微载体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于生产微载体(1)的方法，该方法包含如下步骤：提供具有底层(16)、顶层和绝缘层(18)的晶片；构造顶层以在顶层的顶表面上限定至少一个三维结构(7a)；蚀刻顶层以刻划微载体的本体(6)的侧壁(22)；将连续的聚合物层应用到微载体的本体(6)的顶表面(4)上；移除底层(16)和绝缘层(18)；构造微载体的本体(6)的底表面以在每个本体的底表面上限定至少一个三维结构；和移除聚合物层以释放微载体。
Description
技术领域
本发明涉及一种微载体和一种用于生产微载体的方法。本发明尤其涉及适合执行用于研究和临床实验的生物和/或化学化验的微载体。
在本发明的范畴内，微载体或者微粒分别指的是任何类型的颗粒、任何类型的载体，其尺寸是微观的，一般最大尺寸为100nm至300μm，优选为1μm至200μm。
根据本发明，术语微载体指的是功能化或者适于被功能化的微粒，其包含或者适于包含一个以上的束缚(bound)于微载体的表面或者沉浸(impregnated)于其大部分中的配体或者功能单元。化学和生物分子的大频谱可以作为配体附着到微载体。微载体能够具有多功能和/或配体。在此使用的术语功能单元意味着限定修改、附着、附加、涂覆，或者共价或者非共价地束缚于上述微载体的表面或者沉浸于其大部分的任何种类。这些功能包括常规地用于高通量筛选技术和诊断的所有功能。
背景技术
药物发现或者筛选和DNA测序通常涉及在大量的化合物或者分子上执行化验。这些化验一般地包括，例如，对令人关注的化合物或者特别的目标分子筛选化学库、或者对分子之间的令人关注的化学和生物相互作用进行试验。那些化验常常需要执行数以千计的单独的化学和/或生物反应。
处理这样大量的单独的反应带来众多实际问题。最显著的问题可能是必须对每一个单独的反应进行标记和跟踪。
跟踪反应特性的一个常规方法是通过将每一个在微量滴定板(microtiterplate)(微阵列)中的反应进行物理分离来实现。然而，使用微量滴定板带来几个缺点，特别地，如对使用的微量滴定板的尺寸产生物理限制，因而对可能在滴定板上执行的不同反应的数量产生物理限制。
考虑到使用微阵列的这些限制，当前它们有利地由功能化的编码微粒替代，以执行化学和/或生物化验。每一个功能化的编码微粒设置有编码，该编码唯一地识别束缚于微粒的表面的特别的配体。这种功能化的编码微粒的使用允许用于随机处理，这意味着数以千计的唯一功能化的编码微粒可以都被混合并且同时经过试验。在国际专利申请WO00/63695中描述了功能化的编码微粒的实例，如图1所示。
国际专利申请WO 2010/072011描述了一种化验装置，该化验装置具有至少一个作为反应室的微流体通道，在反应室中能够封装多个功能化的编码微粒或者微载体1(图1)。该微流体通道设置有作为过滤器的停止装置，该停止装置允许包含化学和/或生物试剂的液体溶液流经的同时将微载体1阻隔在其内部。该微流体通道的几何高度和该微载体1的尺寸被选择，使得该微载体1一般以单层布置方式布置在每一个微流体通道的内部，防止该微载体1相互重叠。
那些功能化的编码微载体1展示了其附接的配体和流经的化学和/或生物试剂之间的令人关注的有利的反应，那些功能化的编码微载体1的编码然后可以被读取，从而识别产生该有利的反应的配体。
编码可以包含区别性的图案，该图案包括多个贯穿孔2和非对称的定向标记，例如L形符号3(如图1所示)或者三角形。该非对称的定向标记使得微载体1的顶表面4和底表面5区分。
术语微流体通道指的是一种封闭通道，即，用于流体的伸长通道，其横截面尺寸为微观的，即，其横截面的最小尺寸典型地从大约1至大约500微米，优选地从大约10到大约200微米。微流体通道具有纵向方向，该纵向方向没有必要是直线并且对应于流体在微流体通道内流动的方向，即，实质上优选为对应于流体的平均速度矢量的方向，其中流体假定呈层流状态。
利用WO 2010/072011中描述的化验装置，令人关注的反应的检测能够基于微流体通道中存在的每个编码微载体1的荧光强度的连续读数。换句话说，在上述化验中目标分子的存在将会触发预定的荧光信号。
然而，WO 2010/072011中描述的功能化的编码微粒1和化验装置不允许在荧光信号饱和时，在到达平衡状态之前试剂或者配体快速地定量。尽管WO 2010/072011的化验装置减少了到达平衡状态所需的时间，在纳-摩尔范围内的分析物的典型的浓度值中，仍然需要十至二十分钟，同时在兆分之一-摩尔范围内的更低的浓度要花费数小时才能到达平衡状态并且用作定量。此外，即使在到达平衡状态之后，它们的荧光信号的差异，尤其是扩散图案不能以低于大约15％的误差幅度来确定定量信息。
为了改善这些缺点，专利申请PCT/CH2012/000032提出了一种如图2和3所示的编码微载体，其包含本体6，该本体6具有直立圆柱形状并且包含顶表面4、底表面5和间隔元件7，该间隔元件7从底表面5突出。
具有间隔元件7的微载体1形成的形状保证当编码微载体1放置在平坦的平面8上并且检测表面5面对该平面8时，该平坦的平面8和该检测表面5之间存在间隙d，如图3所示。
如上所述，编码微载体包含一个或多个被束缚到底表面5(检测表面)的配体。当使被束缚配体的编码微载体1接触可以包含一个或多个目标分析物的溶液时，根据适当的分析物是否存在，在检测表面5上可能发生令人关注的反应。例如，令人关注的反应能够发射或者抑制能够被监控的荧光信号。检测检测表面5上的反应，能够判定是否存在令人关注的特别的分析物。
文献PCT/CH2012/000032还公开了一种化验系统，其包含多个具有间隔元件的编码微载体1和化验装置，部分地显示在图4和5中。化验装置9具有至少一个微流体通道10，该微流体通道10具有连接到入口井11的入口和连接到出口井12的出口，该通道10形成为容纳多个编码微载体1。微流体通道10设置有停止装置13，该停止装置13布置在微流体通道10的出口附近并且用作允许液体溶液流经的同时将该编码微载体1阻隔在其内部的过滤器。微流体通道10具有允许至少两个编码微载体1以如图5所示的单层布置沿着微流体通道10的整个长度并排布置的横截面。微流体通道10包含至少观测壁14，化验可以通过观测壁14被监控。典型地，当通过荧光信号监控上述化验时，该观测壁是透明的。
在这样的化验系统中，当编码微载体装载在微流体通道10中并且该检测表面5面对该观测壁14时，间隔元件7在该检测表面5和该观测壁14之间生成间隙d，以允许液体在该间隙d中循环，该液体包含用于化验的令人关注的化学和/或生物试剂。
因此，间隔元件7允许穿过编码微载体1的在整个微流体通道10中的均匀的对流，这使得随着时间的流逝荧光均匀地增加。通过监控荧光率，均匀的信号增加允许被冲洗的分析物从第一秒开始快速定量。
当微载体1被引入入口井11中时，该微载体1可能在它们在井11中沉淀期间翻转过来。因此，一些微载体1的检测表面5与微通道10的观测壁14相反。然而，只有当该表面5面对观测壁14时才可以例如通过荧光显微术检测被束缚到检测表面5的分子的存在。因此，具有错误的方位的微载体1不发射任何可检测信号。
此外，层流流动被不适当定向的微载体1扰乱。实际上，在这种情况下，该层流流动被强制绕着涉及的微载体1移动，因此导致沿着微通道10的流体速度的均一性被打乱，从而打乱要与微载体1的检测表面5互相作用的试剂和目标分子的均匀分布。这样影响化验的可靠性。
一般来说，相同的方位问题也出现在另一种微载体上，该微载体只有在底部和顶表面中的一个上设置有三维结构。
发明内容
本发明目的是改善上述所有或者部分的缺点。
为了达到该目的，本发明提出一种用于生产微载体的方法，该方法包含以下步骤：
(a)提供具有夹层结构的晶片，该夹层结构包含底层、顶层和位于该底层和顶层之间的绝缘层；
(b)构造顶层以在顶层的顶表面上限定至少一个三维结构；
(c)蚀刻顶层以刻划微载体的本体的侧壁，每个本体的顶表面上包含至少一个三维结构；
(d)将连续的聚合物层应用到微载体的本体的顶表面上；
(e)移除底层和绝缘层；
(f)构造微载体的本体的底表面以在每个本体的底表面上限定至少一个三维结构；
(g)移除聚合物层以释放微载体。
由根据本发明的方法获得的微载体在顶表面和底表面上都包含三维结构。因此，当这些微载体用于上述微通道中时，无论微载体在微通道中是什么方位，能防止生物和/或化学化验期间形成紊流流动，并且在整个微通道中维持层流流动。
应当注意到，在步骤(d)中应用的聚合物层在蚀刻底层和绝缘层(步骤(e))和构造微载体的本体的底表面(步骤(f))的同时保护顶层的三维结构。
在步骤(e)和(f)期间，聚合物层也维持本体并且防止它们散布在用于制备它们的设备的敏感部分中，例如在涡轮泵中。
该方法可以包含如下步骤：在步骤(d)之前，将第一活性层沉积在微载体的本体的顶表面上。
该方法也可以包含如下步骤：在步骤(g)之前，将第二活性层沉积在微载体的本体的底表面上。
例如，第一活性层和/或第二活性层包含具有光学性能或者磁性的材料、多晶硅和/或聚四氟乙烯、或者具有高反射率的金属层。
使用具有光学特性的材料将会增加从微载体的对应表面发射的实质的荧光信号。具有磁性的材料可用于将微载体定位在期望的方向上，例如。使用多晶硅增加本体的对应表面的孔隙率，从而增加要被涂敷在该表面上的有效面积。最后，聚四氟乙烯可用于减少在化验期间微载体和搁置微载体的表面之间的摩擦。
第一活性层和/或第二活性层可以包含氧化物或者氮化物，例如二氧化硅，或者金属层。
二氧化硅可以用于使本体的对应表面平滑并且增加该表面上的非特定分子的滑动。由束缚至该表面的分子发射的特定的信号因此被增强同时由非特定分子发射的干扰信号被显著地降低。
根据本发明的实施例，顶表面的三维结构和/或底表面的三维结构包含从对应的表面突出的至少一个间隔元件。
该间隔元件提供微载体的对应的表面和搁置该微载体的表面之间的间隙，从而生成通过该微通道的层流流动。
根据本发明的另一个实施例，顶表面的三维结构和/或底表面的三维结构包含至少一个衍射光栅。
衍射光栅指的是设计成能够分离并且将光衍射成在不同方向上传播的若干束。当光照射时，衍射光栅在微载体的顶表面和/或在微载体的底表面上产生表面等离子共振(并且因此产生可检测信号)。此外，衍射光栅易于与引起表面等离子共振变化的目标分子互相作用。这些变化能够被检测以确定该目标分子是否存在。文献GB 2427022公开了一种只有一个表面包含衍射光栅的微载体。
根据另一个实施例，顶表面的三维结构和/或底表面的三维结构包含至少一个具有纳米级深度的纳米结构。
在实施例中，具有纳米级深度的纳米结构包含均匀地分布在顶表面的纳米柱。纳米结构的纳米级深度有助于增加接收和辐射光的效率。具有纳米级深度的纳米结构也能集中光以限制生成强的定域电场的区域，这样能增强从纳米结构的表面发射的荧光。
另外，聚合物层可以包含聚对二甲苯。
聚对二甲苯层是能够在释放之前维持微载体的高度抗蚀层。
在变型例中，聚合物层是粘性物层，该粘性物层将支撑部，例如由硅、石英或者玻璃制成的晶片，结合到晶片。
使用结合到晶片的支撑部，提供增强的机械性能，从而便于在微载体的生产期间处理晶片。
根据本发明的技术特征，步骤(e)通过第一蚀刻和第二蚀刻实现，该第一蚀刻用于例如利用蚀刻浴选择性地蚀刻底层，该第二蚀刻用于例如通过干蚀刻选择性地蚀刻绝缘层。
如果底层包含单晶硅，蚀刻浴可以是氢氧化钾浴。此外，如果绝缘层包含二氧化硅，干蚀刻可以通过CHF3(三氟甲烷)的等离子蚀刻或者通过CF4的等离子蚀刻来实现。
聚合物层也可以通过干蚀刻进行蚀刻。例如，如果聚合物层包含聚对二甲苯，可以通过氧等离子体蚀刻。
本发明也涉及通过根据本发明的方法获得的微载体，微载体包含具有顶表面和底表面的本体，该表面中的每一个包含三维结构。
附图说明
阅读以下通过非限制实例同时参考附图的描述，能够更好地理解本发明和其他细节、特征和优势，其中：
图1图解根据现有技术的微载体的顶部立体图；
图2图解根据现有技术的微载体的底部立体图，其中微载体具有从微载体的底表面突出的间隔元件；
图3图解图2所示的微载体的截面图；
图4图解根据现有技术的化验装置的微流体通道的截面图；
图5图解装载在图4的微流体通道中的编码微载体的俯视图；
图6至17图解根据本发明的实施例的用于生产微载体的方法的连续的步骤；
图18至24图解根据本发明的另一个实施例；
图25图解根据本发明的微载体的底部立体图；
图26图解微通道中的根据本发明的微载体的截面图。
具体实施方式
将参考图6至17描述根据本发明的用于生产微载体的方法。该方法包含以下连续的步骤。
如图6所示，第一步骤包含提供具有夹层结构的晶片15，该夹层结构包含底层16、顶层17和位于该底层和顶层16、17之间的绝缘层18。
例如，该晶片15是SOI(绝缘体上的硅)晶片，该晶片15具有100mm的直径、380μm厚度的底层16、1μm厚度的绝缘层18和10μm厚度的顶层17。顶层17和底层16由单晶硅制成，并且绝缘层18由二氧化硅制成。
根据本发明的方法进一步包含构造顶层17以在顶层17的顶表面19上限定三维结构的步骤。
为了该目的，第二步骤包含将光致抗蚀剂层20(图7)应用到顶层17上。为了刻划三维结构的表面布局，利用紫外线通过例如铬/玻璃罩的罩(图中未示)照射光致抗蚀剂层20。对应于三维结构布局的罩的开口图案提供空间选择性的紫外线照射。光引发剂起反应并且开始聚合抗蚀剂层，其中该抗蚀剂已经被空间选择性地照射。然后使用特殊的化学处理以移除未曝光并且未起反应的抗蚀剂。硬化的抗蚀剂20的残留图案限定间隔元件7a的形状。
光致抗蚀剂20可以是正性或负性光致抗蚀剂。正性抗蚀剂的一个实例是由Shipley(希普利)公司提供的MICROPOSIT S 1805光致抗蚀剂，用于负性光致抗蚀剂的一个实例是由Gersteltec Engineering Solutions(杰斯托尔工程解决方案)提供的GM1040SU-8PHOTO EPOXY。光致抗蚀剂层可以通过本领域中的已知的不同技术，例如喷涂或者优选地旋涂，应用到晶片上。
然后，如图7所示，第三步骤包含只在其一部分的高度上蚀刻顶层17，以刻划向上突出的间隔元件7a。这可以通过深反应硅蚀刻(DRIE)完成，例如用于基于DRIE(深反应离子蚀刻)的深硅蚀刻的波希法(Bosch process)。
波希法公开在文献“J.K.Bhardwaj，H.Ashraf，Proc.SPIE，2639，224(1995)；A.Schilp，M.Hausner，M.Puech，N.Launay，H.Karagoezoglu，F.Laermer，在硅微加工生产环境中用于高蚀刻率深反应离子蚀刻的先进蚀刻工具(Advanced etch tool for highetch rate deep reactive ion etching in silicon micromachining productionenvironment)，Proceeding MST 2001，Dusseldorf”中。深反应离子蚀刻公开在文献“Madou MJ，2002，微型品制造的基础(Fundamentals of microfabrication)，CRCPress”中。
在第四步骤中，如图8所示，光致抗蚀剂20在湿的化学浴中被移除。因此，保留了清洁的单晶硅层17，其限定一系列间隔元件7a。
第五步骤包含将另一个光致抗蚀剂层21(图9)应用在顶层17上。为了刻划微载体的表面布局，用紫外线通过例如铬/玻璃罩的罩(图中未示)照射光致抗蚀剂层20。如前所述，对应于微载体布局的罩的开口图案提供空间选择性的紫外线照射。光引发剂起反应并且开始聚合抗蚀剂层，其中该抗蚀剂已经被空间选择性地照射。然后使用特殊的化学处理以移除未曝光并且未起反应的抗蚀剂。硬化的抗蚀剂21的残留图案限定微载体1的本体6的外形。
在本文的优选实施例中，硬化的光致抗蚀剂21的残留图案进一步限定例如二进制码的编码，该编码包含位于微载体1的本体6中的一系列通孔，类似于图1中的孔2和3。
如图9所示，第六步骤包含蚀刻顶层17以刻划微载体1的侧壁22。这可以通过深反应硅蚀刻(DRIE)完成，例如用于基于DRIE(深反应离子蚀刻)的深硅蚀刻的波希法。
在第七步骤中，如图10所示，光致抗蚀剂21在湿的化学浴中被移除。因此，保留了清洁的单晶硅层，其限定一系列根据微载体1的设计形成图案的本体6。
如图11所示，第八步骤包含在本体6的顶表面4上沉积第一活性层23。在沉积期间，第一活性层23也沉积在形成在侧壁22之间的凹部24的底部中。
第一活性层23是具有光学特性的层，例如包含二氧化硅的氧化层。当利用红色荧光标签进行作业时，第一层23的厚度近似在90和120nm之间。可以使用任何其他绝缘材料，例如氮化物或者金属层。
可以使用不同类型的氧化物沉积方法，例如PECVD(等离子体增强化学汽相沉积)、蒸发或者喷溅(Madou MJ，2002、微型品制造的基础，CRC Press)。为了用PECVD技术沉积二氧化硅，可以使用典型地在从几百毫托至几托的压力下的气体混合物，例如二氯甲硅烷或者硅烷和氧气。执行二氧化硅的沉积的温度范围为从室温至300℃。
如图12所示，第九步骤包含在整个第一活性层23上应用聚合物层25，例如聚对二甲苯层或者由参考物ProTEK，AZ PC 520D或者SX AR-PC 5000/40中已知的材料制成的层，上述参考物分别由BrewerScience(布鲁尔科技)、Microchemical(微化学)和Allresist(全抗蚀剂)公司提供。该聚合物层25的厚度优选地在1μm至100μm之间。该聚合物层例如通过化学蒸汽淀积(CVD)或者旋涂被应用。如图13所示，第十步骤包含移除底层16和绝缘层18。
底层16的蚀刻通过磨削底层16的主要部分并且通过浴蚀刻蚀刻底层16的其余部分而执行，浴蚀刻包含将SOI晶片浸入氢氧化钾浴中。然后，通过CHF3(三氟甲烷)的等离子蚀刻或者通过CF4的等离子蚀刻，完成对绝缘层18的蚀刻。绝缘层18的蚀刻率被控制。
根据本发明的方法进一步包含构造每个本体6的底表面5以在该底表面5上限定三维结构的步骤。
为了该目的，第十一步骤包含将光致抗蚀剂层26(图14)应用到本体6的底表面5上。如上所述，为了刻划三维结构的表面布局，用紫外线通过例如铬/玻璃罩的罩(图中未示)照射光致抗蚀剂层。对应于三维结构布局的罩的开口图案提供空间选择性的紫外线照射。光引发剂起反应并且开始聚合抗蚀剂层，其中该抗蚀剂已经被空间选择性地照射。然后使用特殊的化学处理以移除未曝光并且未起反应的抗蚀剂。硬化的抗蚀剂26的残留图案限定间隔元件7b的形状。
然后，如图14所示，第十二步骤包含只在其一部分的高度上蚀刻本体6的底表面5，以刻划向下突出的间隔元件7b。这可以通过深反应硅蚀刻(DRIE)，例如用于基于DRIE(深反应离子蚀刻)的深硅蚀刻的波希法。
在第十三步骤中，如图15所示，光致抗蚀剂26在湿的化学浴中被移除。
为了生产双层微载体1，根据本发明的方法包含第十四步骤，如图16所示，其包含将第二活性层27沉积在微载体的本体6的底表面5上。第二活性层27也具有光学特性，例如包含二氧化硅的氧化层。当利用红色荧光标签进行作业时，第二活性层27的厚度近似在90和120nm之间。可以使用任何其他绝缘材料，例如氮化物或者金属层。
可以用与沉积第一活性层23相同的方法沉积第二活性层27。
然后，例如通过氧等离子体，蚀刻聚合物层25以分离并且释放双层的微载体1，如图17所示。其蚀刻率被控制。
释放的微载体1可以保持悬浮在液体容器或者器皿中直到在化验中被使用。
图18至24图解根据本发明的方法的另一个实施例。
在本实施例中，以相同的步骤获得如图11所示的晶片15。
然后，如图18所示，支撑部28由一层粘性物29覆盖。支撑部28是例如由硅、石英或者玻璃制成的晶片并且具有大约300至700μm的厚度。粘性物29是例如参考WaferBOND HT10.10或者CR200并且由公司Brewer Science提供的树脂。粘性物层29的厚度为大约10至100μm，并且优选地为大约50μm。
如图19所示，支撑部28然后通过粘性物层29被结合到晶片15，粘性物层29接触并且粘附至第一活性层23。这样的结合优选地通过加压和加热晶片15、支撑部28和粘性物层29而实现。
在变型例中，粘性物层29直接应用在第一活性层23上并且支撑部28应用到粘性物层29上。
如图20所示，另一个步骤包含通过蚀刻底层而移除底层16和移除绝缘层18。该蚀刻步骤类似于在图13中执行的那个步骤。
然后进行以下步骤：以类似于图14和15中涉及的方法的方式，构造每个本体6的底表面5以在底表面5上限定三维结构(图21和22)。
第二活性层27然后能够沉积在微载体的本体6的底表面上(图23)。这样的沉积根据图16中涉及的方法来实现。
然后，通过移除粘性物层29，支撑部28与晶片15分离。这样的移除能够通过加热粘性物层29或者通过利用溶剂来实现。双层微载体1因此被分离和释放，如图24所示。
支撑部28提供增强的机械性能，从而便于在微载体的生产期间处理晶片15。
图25和26图解通过上述方法获得的微载体1，该微载体1包含本体6，该本体6具有顶表面4和底表面5。第一组间隔元件7a从本体6的顶表面4突出。第二组间隔元件7b从本体6的底表面5突出。每组包含例如二十个间隔元件7a、7b。
每个间隔元件7a、7b具有截断的直圆柱形状，布置在对应的表面4、5的外周，并且延伸并与本体6的圆筒形侧壁22连续。每个圆形的直圆柱沿着它的高度被微载体1的圆筒形侧壁22截断。
可选择地，每个间隔元件7a、7b具有截断的锥形或者长钉形状(图中未示)。
间隔元件7a、7b的表面表现为小于对应的表面4、5的20％，较佳地小于15％。
具有间隔元件7a、7b的微载体1形成为保证当微载体1放置在平坦的平面14上时，间隙d存在于该平坦的平面14和本体6的底表面或者顶表面5、4之间，如图26所示。
优选地，间隙d的高度小于编码微载体1的最大高度h的30％(图5)。最佳地，距离d大于该高度h的5％，更加优选地10％。在图中的实例中，编码微载体1的高度h为大约10μm并且距离d为大约1μm。
微载体1也包含具有区别性的图案的编码，该图案由多个贯穿孔2和非对称的定向标记，诸如L形符号3(如图25所示)或者三角形制成。该非对称的定向标记使得微载体1的本体6的顶表面4和底表面5区分。
本体6的每个表面4、5也由均匀的并且连续的活性层23、27覆盖。
每个微载体1优选地形成为盘形形状，具有1到200μm之间的直径，例如40μm。
每个表面4、5进一步具有区域，其中，当编码微载体1放置在平坦的平面14上时，该区域的每个点都属于沿着轴线AA和BB的两个不同的截面，如图25所示，这两个截面彼此垂直并且垂直于该平面14。该截面AA和BB不干涉间隔元件7a、7b。这确保了当微载体1平放于该平坦的平面14并且处于基本上平行于该平坦的平面14的层流中时，微载体1围绕垂直于平坦的平面的轴线的方位不会对间隙d中的流动有显著的影响。换句话说，对于该流动，不存在改变反应的功效的更好的微载体1的旋转方位。
微载体1也是功能化的或者适于功能化的。因此，一个或多个配体或者功能单元被束缚至微载体1的表面4、5或者沉浸在它的大部分中。
当这样的微载体1用于类似图4所示那样的化验装置时，无论微通道10中的微载体1是什么方位，本体6的底表面5和微通道10的底表面14之间和本体6的顶表面4和微通道10的顶表面14’之间总是存在间隙。
此外，无论微载体1在微通道10中的方位是什么，设置有活性层的功能化的表面总是面对微通道10的底表面14，即观测壁，其中通过该观测壁监控上述化验。当通过荧光信号监控上述化验时，观测壁14是透明的。
这些间隙允许整个微流体通道10和本体6的整个功能化的表面4、5的均匀的对流，因此随着时间的流逝，荧光均匀地增加。因此，被冲洗的分析物能够迅速和可靠地量化。
考虑到本发明在此公开的说明书和实施例，本发明的其他实施例对本领域的技术人员来说是显而易见的。说明书和实例只是示范性的，本发明的真实范围和主旨如下述权利要求所述。
Claims (12)
1.一种用于生产微载体(1)的方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：
(a)提供具有夹层结构的晶片(15)，所述夹层结构包含底层(16)、顶层(17)和位于所述底层和所述顶层(16、17)之间的绝缘层(18)；
(b)构造所述顶层(17)以在所述顶层(17)的顶表面(19)上限定至少一个三维结构(7a)；
(c)蚀刻所述顶层(17)以刻划所述微载体(1)的本体(6)的侧壁(22)，每个本体(6)的顶表面(4)上包含至少一个三维结构(7a)；
(d)将连续的聚合物层(25、29)应用到所述微载体(1)的所述本体(6)的所述顶表面(4)上；
(e)移除所述底层(16)和所述绝缘层(18)；
(f)构造所述微载体(1)的所述本体(6)的底表面(5),以在每个本体(6)的所述底表面(7b)上限定至少一个三维结构(7b)；
(g)移除所述聚合物层(25、29)以释放所述微载体(1)。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含如下步骤：在步骤(d)之前，将第一活性层(23)沉积在所述微载体(1)的所述本体(6)的所述顶表面(4)上。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含如下步骤：在步骤(g)之前，将第二活性层(27)沉积在所述微载体(1)的所述本体(6)的所述底表面(5)上。
4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，其中，第一活性层(23)和/或第二活性层(27)包含具有光学性能或者磁性的材料、多晶硅和/或聚四氟乙烯、或者具有高反射率的金属层。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，其中，所述第一活性层(23)和/或所述第二活性层(27)包含氧化物或者，或者金属层，例如二氧化硅。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述顶表面(4)的所述三维结构和/或所述底表面(5)的所述三维结构包含至少一个从对应的表面(4、5)突出的间隔元件(7a、7b)。
7.如权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述顶表面(4)的所述三维结构和/或所述底表面(5)的所述三维结构包含至少一个衍射光栅。
8.如权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述顶表面(4)的所述三维结构和/或所述底表面(5)的所述三维结构包含至少一个具有纳米级深度的纳米结构。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述聚合物层包含聚对二甲苯。
10.如权利要求1至8中的任一项所述的方法，其特征在于，其中，所述聚合物层是粘性物层(29)，所述粘性物层(29)将支撑部(28)，例如由硅、石英或者玻璃制成的晶片，结合到所述晶片(15)。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的方法，其特征在于，其中，步骤(e)通过第一蚀刻和第二蚀刻实现，所述第一蚀刻用于例如利用蚀刻浴选择性地蚀刻所述底层(16)，所述第二蚀刻用于例如通过干蚀刻选择性地蚀刻所述绝缘层(18)。
12.一种通过如权利要求1至11中的任一项所述的方法获得的微载体，其特征在于，所述微载体包含具有顶表面(4)和底表面(5)的本体(6)，所述表面(4、5)中的每一个都包含三维结构(7a、7b)。
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