CN107942083A - 用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，包括自下而上依次叠设的基板、微流体通道层和气体空腔层，所述基板上设有一对间隔一定距离的共面微电极，所述微流体通道层包括位于上游的线虫微流道、位于分叉下游的目标线虫流道和剩余线虫流道、下线虫悬浮液入口、下目标线虫样本出口和下剩余线虫样本出口，所述气体空腔层包括目标空腔、剩余空腔、以及上线虫悬浮液入口、上目标线虫样本出口和上剩余线虫样本出口。本发明微流控电阻抗检测分选芯片中设置共面微电极来检测待分选线虫样本，再通过控制通入目标腔体和剩余腔体内的压缩气体的通断来实现目标线虫的分选，分选芯片能够实现高通量、自动化，可有效保障检测的效率。

Description

用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片、系统及方法

技术领域

本发明涉及微流控芯片，尤其涉及一种用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片、系统及方法。

背景技术

微流控技术能够精确操控亚微米尺度下的流体及生物体，且可与很多学科，如物理、化学、生化、生物学等交互应用，构成芯片上的实验室。芯片上的实验室指在几平方厘米的芯片上构建化学或生物实验室，把化学或生物等领域所涉及的样品制备、反应、分离、检测，细胞培养、分选、裂解等基本单元集成到一块很小的芯片上，由微流道形成网络，以可控流体贯穿网络用以实现常规化学或生物实验室的各种功能。

微流控芯片中的微结构使得微流控芯片具有广泛的应用，这些微米级结构，如微柱、微孔、微阀、微沟道、微电极等使微流控芯片在设计和使用中具有很大的灵活性和可操作性。通过不同的微结构设计可以实现不同的控制效果，比如入口滤柱可将流入芯片的杂质过滤；微孔可实现微粒的捕获、释放等操作；气动薄膜阀可控制微型流道的开闭，从而实现对液体流向的操控。

电学检测技术(如电阻抗谱分析)在微流控技术领域的应用得益于微纳加工技术的发展，通过微加工工艺在微流控芯片中集成微米级尺度的电极，将电学控制与检测引入微流控技术中，大大扩展了微流控芯片的应用领域。集成微电极的微流控芯片具备许多优越的性能：在操控检测生物样本的同时，微电极产生的电场可促使细胞产生一些生理反应，如穿孔、裂解等，或将相关电学信息反馈给实验系统以实现细胞检测，而电阻抗谱分析就是很重要的一个分析手段。通过给微电极施加一个宽频带、小幅值的交流电压，会产生相应的电流信号，通过电压信号和电流信号计算出相应的实时电阻抗信号，从而对微电极间的待测生物体进行分析。高频信号可用于检测生物体内部的介电参数，而低频信号更倾向于检测生物体的形态和体积。由于电阻抗谱检测技术对于生物体的正常生理活动几乎没有影响，越来越多地被用在生物学领域，且相较于其他三维结构传感器，电信号检测结构易于集成、稳定可靠、分析算法简单成熟，在微流控领域有着广阔的应用前景。

秀丽隐杆线虫，是一种模式生物，全基因组已测序且每一个体细胞的生长发育衰老均被人类所知，在生物学研究中应用很广泛。一般一次生物学实验需要500条左右同生长周期的线虫，目前最常规的方法是在体视显微镜下观察线虫的长度和形态，判断生长阶段，使用铂金探针勾选合适的秀丽线虫，这种方法耗费人力、效率低下、浪费时间。此外，市面上的线虫分选仪价格昂贵，且需要专用人员操控和维护，一般实验室无法负担，其通用性差。

因此，亟待解决上述问题。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种检测效率高且生物兼容性好的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片。

本发明的第二目的是提供一种利用微流控电阻抗检测分选芯片的分选系统。

本发明的第三目的是提供该分选系统的分析方法。

本发明的第四个目的是提供用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片的制备方法。

技术方案：为实现以上目的，本发明一种用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，包括自下而上依次叠设的基板、微流体通道层和气体空腔层，所述基板上设有一对间隔一定距离的共面微电极，所述微流体通道层包括位于上游的线虫微流道、位于分叉下游的目标线虫流道和剩余线虫流道、与线虫微流道相通的下线虫悬浮液入口、与目标线虫流道相通的下目标线虫样本出口和与剩余线虫流道相通的下剩余线虫样本出口，所述气体空腔层包括用于控制目标线虫流道开闭的目标空腔、用于控制剩余线虫流道开闭的剩余空腔、以及分别与下线虫悬浮液入口、下目标线虫样本出口和下剩余线虫样本出口相贯通的上线虫悬浮液入口、上目标线虫样本出口和上剩余线虫样本出口。

其中，所述线虫微流道包括依流向分布的呈直线型的线虫直沟道和呈蛇形的线虫弯沟道。

进一步，所述线虫直沟道位于基板上方的两微电极之间。

优选的，所述目标空腔位于目标线虫流道垂直上方，所述剩余空腔位于剩余线虫流道垂直上方。

再者，所述目标空腔和剩余空腔的上壁分别开设有用于输入压缩气体的气体入口。

进一步，所述微流体通道层和气体空腔层相互键合形成结构层，该结构层再与基板相互键合形成一体。

优选的，所述基板上具有线虫悬浮液入口对准标记、目标线虫样本出口对准标记、剩余线虫样本出口对准标记和键合用十字对准标记一，所述微流体通道层上具有键合用四正方形对准标记，所述气体空腔层上具有键合用十字对准标记二；其中键合用十字对准标记一、键合用四正方形对准标记和键合用十字对准标记二的位置分别相对应。

本发明一种利用用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片的分选系统，包括微流控电阻抗芯片、电阻抗检测模块、采集处理分析模块、电磁微阀选通模块、主控模块、线虫进样系统和线虫收集系统，其中所述微流控电阻抗芯片的上线虫悬浮液入口与线虫进样系统相连接，上目标线虫样本出口与线虫收集系统相连接；所述电阻抗检测模块用于产生一施加在微流控电阻抗芯片的微电极上的激励电压信号并采集响应电流信号从而检测线虫微流道中电阻抗值并输出线虫阻抗信号；所述采集处理分析模块用于接收线虫阻抗信号进行处理并与设定阈值比较判断输出分选信号；所述主控模块用于接收分选信号并输出阀控选通信号；所述电磁微阀选通模块用于接收阀控选通信号并控制输入微流控电阻抗芯片内的压缩空气的通断；所述主控模块分别与该微流控电阻抗芯片、电阻抗检测模块、采集处理分析模块和电磁微阀选通模块电连接。

本发明一种利用用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选系统的分选方法，包括如下步骤：所述电阻抗检测模块产生一施加在微流控电阻抗芯片的微电极上的激励电压信号并采集响应电流信号从而检测线虫微流道中电阻抗值并输出线虫阻抗信号至采集处理分析模块，所述采集处理分析模块接收线虫阻抗信号进行处理并与设定阈值比较判断输出分选信号至主控模块，所述主控模块接收分选信号并输出阀控选通信号至电磁微阀选通模块，所述电磁微阀选通模块用于接收阀控选通信号并控制输入微流控电阻抗芯片中目标空腔和剩余空腔内压缩空气的通断。

本发明一种利用用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片的制备方法，包括如下步骤：

A、在基板上利用剥离工艺制作一对共面微电极，在硅圆晶上利用基于环氧树脂的负性光刻胶的软光刻工艺制作微流体通道层和气体空腔层，在铸造倒模过程中调节匀胶机的转速保障微流体通道层的厚度；

B、在体视显微镜的观察下，在气体空腔层的目标空腔和剩余空腔的上壁分别开设气体入口；

C、在体视显微镜的观察下，在基板上制作线虫悬浮液入口对准标记、目标线虫样本出口对准标记、剩余线虫样本出口对准标记和键合用十字对准标记一，在微流体通道层上制作键合用四正方形对准标记，在气体空腔层上制作键合用十字对准标记二；

D、微流体通道层和气体空腔层分别用去离子水清洗、氮气枪吹干，然后置于氧等离子体清洗机中进行表面改性处理后进行永久性键合形成结构层，键合时在体视镜观察下将气体空腔层上的键合用十字对准标记二与微流体通道层上相应的键合用四正方形对准标记中心重合，以保障目标空腔和剩余空腔分别位于目标线虫流道和剩余线虫流道的两壁上方且处于垂直位置；

E、在体视显微镜的观察下，在结构层上进行打孔，加工形成上/下线虫悬浮液入口、上/下目标线虫样本出口和上/下剩余线虫样本出口；

F、结构层和基板分别用去离子水清洗、氮气枪吹干，然后置于氧等离子体清洗机中进行表面改性处理后进行永久性键合；键合时在体视镜观察下将基板上的键合用十字对准标记一中心与微流体通道层上相应的键合用四正方形对准标记中心对准重合，以保障线虫微流道位于两共面微电极之间。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：

(1)本发明微流控电阻抗检测分选芯片中设置共面微电极来检测待分选线虫样本，再通过控制通入目标腔体和剩余腔体内的压缩气体的通断来实现目标线虫的分选，分选芯片能够实现高通量、自动化，可有效保障检测的效率；

(2)本发明芯片中微电极与线虫微流道的结构解决了线虫运动过程中形态扭曲对电阻抗信号造成的影响，共面微电极间足够长的间距使得电阻抗信号总有一段足够长的平坦区域，便于精确分析与线虫生长阶段所对应长度的电信号数值；同时下游的线虫弯沟道保证气动微阀具有充分的响应时间；

(3)本发明芯片中的微流体通道层和气体空腔层均采用采用PDMS材料制备，其具有无毒无害和生物相容性好等优点，且对线虫的生理状态和形态没有影响；

(3)本发明微流控电阻抗检测分选系统可方便地进行各生长阶段的秀丽线虫的鉴别与自动分选，并可置于倒置显微镜上观察线虫分选及系统工作的全过程；

(4)本发明微流控电阻抗检测分选系统使用基于微电极的电阻抗检测方法，装置简单，实施方便，检测精确，相较于传统手工分选，极大提高了分选效率与鉴别精度；

(5)本发明分选系统可通过对电阻抗值变化阈值的设定，来实现各个生长周期的线虫分选，可适用于其他亚微米级物体的分选，灵活度和扩展性很高；

(6)本发明分选系统采用气动微阀，结合主控模块、电阻抗检测模块、采集处理分析模块以及电磁微阀选通模块，实现全自动的线虫分选；

(7)本发明分选系统将电阻抗谱检测与微流控芯片结合来实现对线虫生长阶段的精确鉴别，利用气动微阀结构控制微流道的开闭实现不同阶段线虫的分选；其中电阻抗谱的原理简单、检测精准且对生物体无侵害。

附图说明

图1是本发明中微流控电阻抗检测分选系统的原理示意图；

图2是本发明中微流控电阻抗检测分选芯片的结构示意图；

图3是本发明中基板的结构示意图；

图4是本发明中微流体通道层的结构示意图；

图5是本发明中气体空腔层的结构示意图；

图6是本发明中微流控电阻抗检测分选芯片的分解示意图；

图7是本发明中微流控电阻抗检测分选芯片的俯视图；

图8是图2中A-A向的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图2、图6和图7所示，本发明一种用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，包括自下而上依次叠设的基板1、微流体通道层2和气体空腔层3。

如图3所示，本发明的基板1可使用玻璃、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)等透明绝缘材料制作。该基板1上设有一对间隔一定距离的共面微电极101，两微电极之间构成检测区域，微电极的引出端分布于基板两侧，与主控模块的弹簧探针相接触连接；微电极101可使用金、铂等贵金属材料通过电镀或者沉积等工艺制作，芯片的电极几何参数可根据实验要求设计，两微电极的长度、宽度、间距等参数都可更改,具体体现在制作基板1时电极几何尺寸及排布设计上。透明基板保证了在实验过程中可使用光学显微镜观察线虫在芯片中的运动状态；金、铂等贵金属材料化学惰性强、导电性好、无生物毒性。该基板1上具有线虫悬浮液入口对准标记102、目标线虫样本出口对准标记103、剩余线虫样本出口对准标记104和键合用十字对准标记一105。

如图4所示，本发明的微流体通道层2和气体空腔层3使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)制作。PDMS材料具有一定的化学惰性，生物相容性好，无毒廉价，光学通透性强，能可逆和重复变形而不发生永久性破坏，键合特性好且易加工，广泛用于微流控芯片的制作。微流体通道层2的厚度和线虫微流道201的高度可以根据具体实施例设计，这两个参数决定了线虫微流道201上方薄膜的厚度，线虫微流道201上方薄膜的厚度也进一步决定了该薄膜的力学强度以及稳压阀所需施加压缩气体的气压大小。本实施例中微流体通道层2的厚度设计为210μm，线虫微流道201的高度为130μm，因此线虫微流道201上方薄膜的厚度为80μm。

微流体通道层2包括线虫微流道201、目标线虫流道202、剩余线虫流道203、下线虫悬浮液入口204、下目标线虫样本出口205和下剩余线虫样本出口206，下线虫悬浮液入口204与线虫微流道201的入口相通，下目标线虫样本出口205与目标线虫流道202的出口相通，下剩余线虫样本出口206与剩余线虫流道203的出口相通。其中线虫微流道201包括依流向分布的呈直线型的线虫直沟道和呈蛇形的线虫弯沟道，且线虫直沟道位于基板1上方的两微电极101之间。目标线虫流道202和剩余线虫流道203呈分叉分布于线虫微流道201的下游，线虫微流道的几何参数可根据实验要求设计。本发明中线虫直沟道位于基板两微电极之间，线虫流经线虫直沟道时，微电极检测微流道内液体的电阻抗值；线虫流进线虫弯沟道需要一定时间，以充分保证电磁微阀选通系统的响应时间；目标线虫流道202和剩余线虫流道203两分叉流道位于线虫微流道201下游，分别与目标空腔301和剩余空腔302构成气动微阀，用于实现分选。具体的分选芯片设计时，线虫微流道的宽度、高度、形状以及各部分沟道的长度等参数可依据具体实施例设计更改。本发明芯片中微电极与线虫微流道的结构解决了线虫运动过程中形态扭曲对电阻抗信号造成的影响，共面微电极间足够长的间距使得电阻抗信号总有一段足够长的平坦区域，便于精确分析与线虫生长阶段所对应长度的电信号数值；同时下游呈蛇形的线虫弯沟道保证气动微阀具有充分的响应时间。

如图5和图8所示，气体空腔层3包括目标空腔301、剩余空腔302、上线虫悬浮液入口303、上目标线虫样本出口304和上剩余线虫样本出口305，上线虫悬浮液入口303、上目标线虫样本出口304和上剩余线虫样本出口305分别与下线虫悬浮液入口204、下目标线虫样本出口205和下剩余线虫样本出口206相贯通。向空腔中注入一定压强的压缩气体，会挤压微流道上方的薄膜，从而阻塞关闭该微流道，反之，将该压缩气体释放，可开启该微流道。目标空腔301位于目标线虫流道202垂直上方，该目标空腔301上壁开设有用于输入压缩气体的气体入口306，输入压缩气体使目标空腔301发生形变，使得目标线虫流道202一侧表面的薄膜下陷，堵塞相应的液体通道，从而封闭该流道。剩余空腔302位于剩余线虫流道203垂直上方，该剩余空腔302上壁开设有用于输入压缩气体的气体入口307，输入压缩气体使剩余空腔302发生形变，使得剩余线虫流道203一侧表面的薄膜下陷，堵塞相应的液体通道，从而封闭该流道。

微流体通道层2上具有键合用四正方形对准标记207，气体空腔层3上具有键合用十字对准标记二306；其中键合用十字对准标记一105、键合用四正方形对准标记207和键合用十字对准标记二308的位置分别相对应。本发明的微流体通道层2和气体空腔层3相互键合形成结构层，该结构层再与基板1相互键合形成一体。

如图1所示，本发明一种利用用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片的分选系统，包括微流控电阻抗芯片、电阻抗检测模块、采集处理分析模块、电磁微阀选通模块、主控模块、线虫进样系统和线虫收集系统。线虫进样系统用于将秀丽线虫悬浮液以一定流速输入微流控芯片的流道中，线虫收集系统用于收集目标线虫，其中微流控电阻抗芯片的上线虫悬浮液入口303与线虫进样系统相连接，上目标线虫样本出口304与线虫收集系统相连接。电阻抗检测模块用于产生一施加在微流控电阻抗芯片的微电极上的激励电压信号并采集响应电流信号从而检测线虫微流道中电阻抗值并输出线虫阻抗信号，基板1上集成的共面微电极对101分别为激励电极与响应电极，分别接至电阻抗检测模块的输出和输入，用于检测线虫微流道中电阻抗值的变化，从而鉴别秀丽线虫的大小即生长阶段，为分选提供依据。采集处理分析模块用于接收线虫阻抗信号进行处理并与设定阈值比较判断输出分选信号。主控模块用于接收分选信号并输出阀控选通信号，主控模块分别与该微流控电阻抗芯片、电阻抗检测模块、采集处理分析模块和电磁微阀选通模块电连接。主控模块是分选系统的硬件核心部件，通过该主控模块用于实现电阻抗检测模块、采集处理分析模块、电磁微阀选通模块与分选芯片之间的电连接及电通信，其上的电源模块用于给电子元器件、电磁阀等供电。所述电磁微阀选通模块用于接收阀控选通信号并控制输入微流控电阻抗芯片内的压缩空气的通断；本发明中秀丽线虫经过线虫微流道201的线虫直沟道时，两个微电极101之间的液体电阻抗值发生变化，当电阻抗值变化量符合分选阈值条件时，主控模块选通目标线虫流道202，此时控制剩余线虫流道203开闭的剩余空腔302的气体入口307输入压缩气体而剩余空腔302发生形变,控制目标线虫流道202开闭的目标空腔301内未输入压缩气体，使得剩余线虫流道203一侧表面的薄膜下陷，从而封闭该流道，与此同时打开目标线虫流道202，使目标线虫经此流道流出，来完成分选，当所测线虫为目标线虫时，由目标空腔301所控的目标线虫流道202开启而由剩余空腔302所控的剩余线虫流道203关闭，从而使目标线虫从上目标线虫样本出口304收集；反之，当所测线虫不是目标线虫时，剩余空腔302所控的剩余线虫流道203开启，使得非目标线虫从上剩余线虫样本出口305收集。

本发明中将分选芯片固定在芯片载具中的芯片槽中；将主控模块与芯片载具用螺丝紧固，使主控模块上的弹簧探针与微电极在紧固压力下实现电接触。将主控模块上的接口与与电阻抗检测模块、采集处理分析模块和电磁微阀选通模块相连；将电阻抗检测模块与电脑通过USB接口相连，以便控制采集处理分析模块来控制电磁微阀选通模块的工作；将压缩气体通过稳压阀与电磁阀相连并通过导管与气体空腔层的目标空腔301和剩余空腔302相连通。电阻抗检测模块可采用商业化的电阻抗谱仪；主控模块的数字部分可采用STM32F030F4P6主控芯片，或者其他系列单片机芯片，配合相应的控制接口，可实现对整个系统的主控作用以及和其他模块的通信；采集处理分析模块可用MATLABGUI或者LabVIEW实现。

本发明一种利用用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选系统的分选方法，包括如下步骤：所述电阻抗检测模块产生一施加在微流控电阻抗芯片的微电极上的激励电压信号并采集响应电流信号从而检测线虫微流道中电阻抗值并输出线虫阻抗信号至采集处理分析模块，所述采集处理分析模块接收线虫阻抗信号进行处理并与设定阈值比较判断输出分选信号至主控模块，所述主控模块接收分选信号并输出阀控选通信号至电磁微阀选通模块，所述电磁微阀选通模块用于接收阀控选通信号并控制输入微流控电阻抗芯片中目标空腔和剩余空腔内压缩空气的通断。线虫经过芯片上一对共面微电极间的检测区域时，电阻抗检测模块获得电阻抗信号，由采集处理分析模块进行信号处理并与设定阈值比较，判断其是否为目标生长期的线虫，主控模块切换电磁微阀选通模块，从而选通线虫流道，实现线虫分选。

本发明一种利用用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片的制备方法，包括如下步骤：

A、在基板1上利用剥离工艺制作一对共面微电极101，在硅圆晶上利用基于SU-8光刻胶的软光刻工艺制作微流体通道层2和气体空腔层3，在铸造倒模过程中调节匀胶机的转速保障微流体通道层2的厚度；SU-8是美国MicroChem公司出产的一系列基于环氧树脂的负性光刻胶的代号；

B、在体视显微镜的观察下，在气体空腔层3的目标空腔301和剩余空腔302的上壁分别开设气体入口306和气体入口307；

C、在体视显微镜的观察下，在基板1上制作线虫悬浮液入口对准标记102、目标线虫样本出口对准标记103、剩余线虫样本出口对准标记104和键合用十字对准标记一105，在微流体通道层2上制作键合用四正方形对准标记207，在气体空腔层3上制作键合用十字对准标记二308；

D、微流体通道层2和气体空腔层3分别用去离子水清洗、氮气枪吹干，然后置于氧等离子体清洗机中进行表面改性处理后进行永久性键合形成结构层，键合时在体视镜观察下将气体空腔层3上的键合用十字对准标记二308与微流体通道层2上相应的键合用四正方形对准标记207中心重合，以保障目标空腔301和剩余空腔302分别位于目标线虫流道202和剩余线虫流道203的两壁上方且处于垂直位置；

E、在体视显微镜的观察下，在结构层上进行打孔，加工形成上线虫悬浮液入口303、下线虫悬浮液入口204、上目标线虫样本出口304、下目标线虫样本出口205、上目标线虫样本出口304和下目标线虫样本出口205；

F、结构层和基板1分别用去离子水清洗、氮气枪吹干，然后置于氧等离子体清洗机中进行表面改性处理后进行永久性键合；键合时在体视镜观察下将基板1上的键合用十字对准标记一105中心与微流体通道层2上相应的键合用四正方形对准标记中心207对准重合，以保障线虫微流道201位于两共面微电极101之间。

Claims (10)

1.一种用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，其特征在于：包括自下而上依次叠设的基板(1)、微流体通道层(2)和气体空腔层(3)，所述基板(1)上设有一对间隔一定距离的共面微电极(101)，所述微流体通道层(2)包括位于上游的线虫微流道(201)、位于分叉下游的目标线虫流道(202)和剩余线虫流道(203)、与线虫微流道(201)相通的下线虫悬浮液入口(204)、与目标线虫流道(202)相通的下目标线虫样本出口(205)和与剩余线虫流道(203)相通的下剩余线虫样本出口(206)，所述气体空腔层(3)包括用于控制目标线虫流道(202)开闭的目标空腔(301)、用于控制剩余线虫流道(203)开闭的剩余空腔(302)、以及分别与下线虫悬浮液入口(204)、下目标线虫样本出口(205)和下剩余线虫样本出口(206)相贯通的上线虫悬浮液入口(303)、上目标线虫样本出口(304)和上剩余线虫样本出口(305)。

2.根据权利要求1所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，其特征在于：所述线虫微流道(201)包括依流向分布的呈直线型的线虫直沟道和呈蛇形的线虫弯沟道。

3.根据权利要求2所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，其特征在于：所述线虫直沟道位于基板(1)上方的两微电极(101)之间。

4.根据权利要求1所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，其特征在于：所述目标空腔(301)位于目标线虫流道(202)垂直上方，所述剩余空腔(302)位于剩余线虫流道(203)垂直上方。

5.根据权利要求1所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，其特征在于：所述目标空腔(301)和剩余空腔(302)的上壁分别开设有用于输入压缩气体的气体入口(306、307)。

6.根据权利要求1所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，其特征在于：所述微流体通道层(2)和气体空腔层(3)相互键合形成结构层，该结构层再与基板(1)相互键合形成一体。

7.根据权利要求1所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片，其特征在于：所述基板(1)上具有线虫悬浮液入口对准标记(102)、目标线虫样本出口对准标记(103)、剩余线虫样本出口对准标记(104)和键合用十字对准标记一(105)，所述微流体通道层(2)上具有键合用四正方形对准标记(207)，所述气体空腔层(3)上具有键合用十字对准标记二(306)；其中键合用十字对准标记一(105)、键合用四正方形对准标记(207)和键合用十字对准标记二(308)的位置分别相对应。

8.一种利用权利要求1所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片的分选系统，其特征在于：包括微流控电阻抗芯片、电阻抗检测模块、采集处理分析模块、电磁微阀选通模块、主控模块、线虫进样系统和线虫收集系统，其中所述微流控电阻抗芯片的上线虫悬浮液入口(303)与线虫进样系统相连接，上目标线虫样本出口(304)与线虫收集系统相连接；所述电阻抗检测模块用于产生一施加在微流控电阻抗芯片的微电极上的激励电压信号并采集响应电流信号从而检测线虫微流道中电阻抗值并输出线虫阻抗信号；所述采集处理分析模块用于接收线虫阻抗信号进行处理并与设定阈值比较判断输出分选信号；所述主控模块用于接收分选信号并输出阀控选通信号；所述电磁微阀选通模块用于接收阀控选通信号并控制输入微流控电阻抗芯片内的压缩空气的通断；所述主控模块分别与该微流控电阻抗芯片、电阻抗检测模块、采集处理分析模块和电磁微阀选通模块电连接。

9.一种利用权利要求8所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选系统的分选方法，其特征在于，包括如下步骤：所述电阻抗检测模块产生一施加在微流控电阻抗芯片的微电极上的激励电压信号并采集响应电流信号从而检测线虫微流道中电阻抗值并输出线虫阻抗信号至采集处理分析模块，所述采集处理分析模块接收线虫阻抗信号进行处理并与设定阈值比较判断输出分选信号至主控模块，所述主控模块接收分选信号并输出阀控选通信号至电磁微阀选通模块，所述电磁微阀选通模块用于接收阀控选通信号并控制输入微流控电阻抗芯片中目标空腔和剩余空腔内压缩空气的通断。

10.一种利用权利要求1所述的用于秀丽线虫的微流控电阻抗检测分选芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、在基板(1)上利用剥离工艺制作一对共面微电极(101)，在硅圆晶上利用基于环氧树脂的负性光刻胶的软光刻工艺制作微流体通道层(2)和气体空腔层(3)，在铸造倒模过程中调节匀胶机的转速保障微流体通道层(2)的厚度；

B、在体视显微镜的观察下，在气体空腔层(3)的目标空腔(301)和剩余空腔(302)的上壁分别开设气体入口(306、307)；

C、在体视显微镜的观察下，在基板(1)上制作线虫悬浮液入口对准标记(102)、目标线虫样本出口对准标记(103)、剩余线虫样本出口对准标记(104)和键合用十字对准标记一(105)，在微流体通道层(2)上制作键合用四正方形对准标记(207)，在气体空腔层(3)上制作键合用十字对准标记二(308)；

D、微流体通道层(2)和气体空腔层(3)分别用去离子水清洗、氮气枪吹干，然后置于氧等离子体清洗机中进行表面改性处理后进行永久性键合形成结构层，键合时在体视镜观察下将气体空腔层(3)上的键合用十字对准标记二(308)与微流体通道层(2)上相应的键合用四正方形对准标记(207)中心重合，以保障目标空腔(301)和剩余空腔(302)分别位于目标线虫流道(202)和剩余线虫流道(203)的两壁上方且处于垂直位置；

E、在体视显微镜的观察下，在结构层上进行打孔，加工形成上/下线虫悬浮液入口(303、204)、上/下目标线虫样本出口(304、205)和上/下剩余线虫样本出口(305、206)；

F、结构层和基板(1)分别用去离子水清洗、氮气枪吹干，然后置于氧等离子体清洗机中进行表面改性处理后进行永久性键合；键合时在体视镜观察下将基板(1)上的键合用十字对准标记一(105)中心与微流体通道层(2)上相应的键合用四正方形对准标记中心(207)对准重合，以保障线虫微流道(201)位于两共面微电极(101)之间。