CN108160124B - 具有渐变微通道高度的微流控芯片、其制备模板及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种具有渐变高度微通道结构的微流控芯片及其制备方法，该微流控芯片用于大规模微纳型均一液滴及微球材料的制备，所述微流控芯片内的微通道内中至少存在一个位置，所述位置的微通道的高度高于沿所述微通道内部流体流动方向下游的某一处的微通道的高度。通过利用微电铸的边缘效应，制备得到微通道高度从外围往中心逐渐降低的金属基模版，并复制模版结构到微流控芯片中，得到渐变高度微通道结构的微流控芯片，从而实现微纳米液滴规模制备。该方法可实现高效可控规模制备均一的微纳米液滴及微球。

Description

具有渐变微通道高度的微流控芯片、其制备模板及方法
技术领域
本发明涉及一种微流控芯片及其制备方法，具体的说涉及到具有渐变高度微通道结构的微流控芯片及其制备方法。
背景技术
微流控芯片技术通过在几英寸大小的芯片上构建微通道流路系统，将多种技术单元在可控平台上实现灵活组合及功能集成，在众多领域，比如环境检测、生物制药、材料合成、食品安全等方面都有潜在的应用前景。微流控芯片技术基于微流体控制技术，能够在微、纳米尺度空间操控流体，已成为制备单分散、微纳型功能微球材料的有力工具，一直以来是各国研究者关注的重点。
微流控芯片技术制备微球的核心是制备液滴。一般采用正交结构(T-junction)、流式聚焦(flow-focusing)或者共轴流(co-axial flow)等方式制备液滴生成器，经水力流体剪切而制备液滴，液滴再经后续固化过程可制得微球颗粒。由于微通道固有的较高流体力学阻力，限制了其流体速度，使得微通道流体流量非常有限。液滴生成处理量和液滴生成器孔口尺寸密切相关。较大的孔口尺寸，有较大的液体处理量，但生产的液滴直径尺寸也较大，而较小的孔口尺寸可以生成较小的液滴，但液体处理量小。也就是说，无法同时获得较大的微纳型液滴及高的处理量。一个有效增加微纳液滴生产通量的方法是进行液滴再分裂，即利用几何结构来进一步分裂液滴。通过多级液滴分裂，可以获得更微纳的液滴。这种方法，其最大流体流量主要由液滴生产单元孔口尺寸所决定，而其所能分裂得到的液滴大小由液滴分裂单元孔口尺寸决定。在液滴生成单元，希望有大截面积的孔口，也就是较宽和高的结构，以便生成较大液滴进而获得较高的流体处理量；在液滴分裂单元，为了分裂较小液滴，要求分裂结构孔口小，也就是要同时降低通道宽度和高度，否者较小液滴无法分裂。问题在于，受现有芯片制备方法所限，在常规微流控芯片中微通道宽度容易改变，但通道高度一般无法改变。从现有文献报道来看，液滴分裂芯片的微通道高度基本上都是不可变的，即在液滴生成和之后的液滴分裂中，其微通道高度一样。单纯通过改变液滴分裂单元孔口宽度，可以分裂一定大小的液滴，但是，由于孔口高度无法改变，液滴在通道高度方向的形变使得在一定程度上即使降低通道宽度也无法实现液滴的分裂。
现有传统的微流控芯片，在芯片内微通道的宽度可以不同，但是微通道高度一般是不变的，这主要是受微流控芯片微通道结构制备方法的限制。一般的，微流控芯片的结构设计使用掩模，通过光刻技术来转移结构设计。通过设计掩模结构，可以确定微通道的宽度，这个宽度依照设计可以不同；然而，微通道的高度是无法在设计掩模时确定，而是在后续芯片微结构制备过程中制备的，现有技术难以实现在一片芯片内制备具有渐变高度的微通道结构。比如，不管通过物理还是化学方法，可以刻蚀出一定深度的微通道，但是在芯片内通道高度是一样的。通过机械加工或许可以制备出不同深度的通道，但是，机械加工的精度有限，无法满足微流控芯片的几十甚至几微米的通道深度的要求，因此，机械加工技术和本领域内的技术相比，精度是无法满足要求，并不适合本领域微米级的应用。此外，采用多层制备技术，在一片芯片内制备出几个层，每层的高度可以不同，从而在一个芯片内制备出有限的几个不同通道高度的微流控芯片。这种多层芯片制备技术制备工艺繁琐、复杂，也无法制备出具有渐变高度梯度的通道结构。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种具有渐变微通道高度的微流控芯片，该微流控芯片可以同时获得较高流体处理量和较大的微纳型液滴产量，采用该具有渐变高度梯度微通道的微流控芯片来实现液滴生成和多级分裂，从而保证微通道不但有高流体通量，还便于逐级分裂获得所需尺寸的微纳型液滴，以提高微纳液滴生成通量。
所述具有渐变微通道高度的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道内中至少存在一个位置，所述位置的微通道的高度高于沿所述微通道内部流体流动方向下游的某一处的微通道的高度。
优选地，所述微流控芯片内的微通道的高度沿所述微通道内部流体流动方向降低。
进一步优选地，所述微流控芯片内的微通道沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.01～40倍。实现较大的微纳型液滴和处理通量。
更进一步优选地，所述微流控芯片内的微通道沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.1～20倍。
再进一步优选地，所述微流控芯片内的微通道沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.1～2倍。
优选地，所述微通道的高度范围为2μm～1000μm。
优选地，所述微通道的宽度范围为2μm～2000μm。
优选地，所述微流控芯片内的微通道沿所述微通道内部流体流动方向分为多个子微通道。所述微流控芯片内的微通道，沿流体流动方向可通过多级分割的方式分为多个子微通道，采用每级均一分为二的分割方式。优选地，所述微流控芯片内的微通道，采用一分为二的分割方式，沿流体流动方向通过一至十级分割为多个子微通道。本申请的技术方案，所述微通道高度逐渐降低的同时，通过逐级分割为多个子通道，以使液滴分裂获得所需尺寸的微纳型液滴，进而提高微纳液滴生成通量。
优选地，所述微流控芯片的材料包括热塑性材料和/或可浇铸材料。
进一步优选地，所述热塑性材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、聚丙烯中的至少一种。
进一步优选地，所述可浇铸材料为流动状态浇铸后可凝固或聚合为固态的材料。作为一个具体的实施方式，所述可浇铸材料为聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述微流控芯片的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、聚丙烯中、聚二甲基硅氧烷的至少一种。
根据本申请的又一个方面，提供了一种金属基模板，用于通过热压制或浇铸制备上述任一项所述微流控芯片，其特征在于，所述金属基模板为镍基模板或镀镍金属模板，所述金属基模板在对应于所述微流控芯片中的微通道部分至少存在一个位置，所述位置的微通道的高度高于沿所述微通道内部流体流动方向下游的某一处的微通道的高度。
优选地，所述金属基模板对应于所述微流控芯片中的微通道部分的高度沿所述微通道内部流体流动方向降低。
优选地，所述金属基模板对应于所述微流控芯片中的微通道部分，沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.1～40倍。
进一步优选地，所述金属基模板对应于所述微流控芯片中的微通道部分，沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的2～20倍。
优选地，所述金属基模板对应于所述微流控芯片中的微通道部分的高度范围为2μm～1000μm。
优选地，所述金属基模板对应于所述微流控芯片中的微通道部分的宽度范围为2μm～2000μm。
优选地，所述金属基模板对应于所述微流控芯片中的微通道部分沿所述微通道内部流体流动方向分为多个子微通道。
根据本申请的又一个方面，提供了上述任一所述微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)通过微电铸制备微通道高度沿所述微通道内部流体流动方向降低的金属基模板；
(2)采用热压制或者浇铸将步骤(1)得到的金属基模版的微结构复制到芯片基材上；
(3)在步骤(2)得到的芯片基材上的微通道进出口打孔；
(4)封接芯片制得所述微流控芯片。
优选地，所述热塑性材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、聚丙烯中的至少一种。
优选地，所述可浇铸材料为流动状态浇铸后可凝固或聚合为固态的材料。作为一个具体的实施方式，所述可浇铸材料为聚二甲基硅氧烷。
根据本申请的又一个方面，提供了制备上述任一所述金属基模版的一种具体方法，针对所述金属基模板对应于所述微流控芯片中的微通道部分的高度沿所述微通道内部流体流动方向降低的特点，通常将所述微流控芯片的微通道设置为由所述微流控芯片的边缘向中央流动，此时，本申请提供的方法制备得到的所述金属基模版含有沿所述金属板边缘到中央的微通道结构，所述微通道结构的边缘电镀层高度高于中心电镀层高度。本申请提供的方法采用微电铸制备所述金属基模版，包括如下步骤：
(a)将金属板抛光，清洗烘干后涂覆SU-8光刻胶膜；
(b)采用紫外曝光在SU-8胶膜上曝光微结构，所述微结构含有沿所述金属板边缘到中央的微通道结构；
(c)显影后在SU-8胶膜上获得所述微结构；
(d)通过镍电镀在微观结构内沉积镍金属；
(e)将SU-8胶膜移除得到金属基模版。
所述微结构含有沿所述金属板边缘到中央的微通道结构，同时又由于电镀的边缘效应，镍金属在外围沉积速率比中心快，沉积高度从外围往中心逐渐降低，从而得到微通道结构的边缘电镀层高度高于中心电镀层高度的。优选地，所述的微电铸过程中利用电镀边缘效应获得具有边缘电镀层高度高于中心电镀层高度的所述微结构的实施金属基模版。
优选地，所述步骤(a)为抛光金属板，丙酮超声洗涤，乙醇洗，水洗，110～130℃烘干。
优选地，所述的微电铸过程中的电镀液为镍电镀液，电镀主盐包括氨基磺酸镍、硫酸镍中的至少一种。
优选地，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为100g/L～700g/L的氨基磺酸镍。
进一步优选地，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为400g/L～600g/L的氨基磺酸镍。
优选地，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为0.1g/L～1g/L的十二烷基硫酸钠。
进一步优选地，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为0.35-0.65g/L的十二烷基硫酸钠。
更进一步优选地，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为0.4g/L～0.6g/L的十二烷基硫酸钠。
本发明的有益效果包括：
(1)本申请的具有渐变微通道高度的微流控芯片，由于在芯片内，通道高度可以逐渐降低，从而可以实现在液滴生产处(流体流动方向的上游)具有较大的液体处理量，而在液滴分裂处(流体流动方向的中下游)，由于具有矮而窄的微通道，可以分裂得到微纳型的液滴。这样既能保证微流控芯片具有较大的原料液体处理量，还可以实现微纳型液滴的生成。
(2)本申请的具有渐变微通道高度的微流控芯片制备方法可以实现同一片微流控芯片内微通道高度逐渐变化，这是现有方法无法实现的。现有方法只能制备固定高度的微通道，或者只有少数有限的几个高度的微通道。
(3)本申请提供的方法是一种适合规模化制备渐变高度微流控芯片的方法。
附图说明
图1本申请一种实施方式的单通道两流体芯片微结构图
图2本申请一种实施方式的渐变高度金属基模板通道高度变化
图3本申请一种实施方式的渐变高度微流控芯片内微通道高度变化
图4本申请一种实施方式的PMMA塑料芯片通道复制差异性
图5本申请一种实施方式的单通道三流体芯片微结构图
图6本申请一种实施方式的多通道芯片微结构图
图7本申请一种实施方式的水/油分裂液滴效果
图8本申请一种实施方式的单通道PMMA芯片SiO2微球照片
图9本申请一种实施方式的多通道PMMA芯片生成的水相液滴
图10本申请一种实施方式的多通道PMMA芯片生成的水相液滴直径分布图
图11本申请一种实施方式的多通道PMMA芯片制备的SiO2微球
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
如无特别说明，本申请的实施例中的原料和设备均通过商业途径购买。
实施例1
微电镀镍金属模板：
(1)抛光镍金属板，超声丙酮洗、乙醇洗、水洗各十分钟，120度烘干，冷却至室温；
(2)采用匀胶机以1200转/分钟的速度在抛光镍金属板上甩一层SU8-2150负性光刻胶膜；
(3)然后在热板上95℃下前烘100分钟，冷却至室温；
(4)以含有如图1所示的单通道两流体微结构的铬模板为掩模版，采用紫外曝光机在SU8胶膜上曝光微结构；
(5)95℃后烘10分钟，冷却至室温；
(6)采用SU8显影液，在摇床上显影10分钟，显影液冲洗半分钟，异丙醇冲洗半分钟定影，氮气吹干；
(7)在含300g/L的氨基磺酸镍为主盐，及0.1g/L的十二烷基硫酸钠为表面活性剂的镍电镀液中，以上述具有SU8微结构的镍板为负极，以另一镍板为阳极，并中心对齐，在50℃、2A/dm2条件下电镀4小时，沉积镍金属到SU8微结构内，由于电镀的边缘效应，镍金属在外围沉积速率比中心快，从而沉积高度从外围往中心逐渐降低；
(8)采用SU8移除液将SU8胶膜从镍板上移除，得到金属镍基模版，其微结构高度距中心距离渐变趋势如图2所示，从外围往中心逐渐降低。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片制备：
(1)以上面制备的镍金属基模板为模板，以厚度2mm的PMMA片为材质，在热压片机上，130℃、0.6Mpa条件下，将微结构复制到PMMA基材上，冷却后将PMMA从镍模板上分离，所得通道高度渐变如图3，复制差异性如图4所示，显示在3％以内，基本完全复制了模版微结构；
(2)在PMMA片流体出入口打孔引入微通道入口和出口；
(3)将另外一片贴有双面胶的PMMA和微结构PMMA片封接，制备得到单通道双流体PMMA微流控芯片。
聚丙烯(PP)芯片制备：
(1)以上面制备的镍金属基模板为模板，以厚度2mm的PP塑料片为材质，在热压机上，130℃、1.0Mpa条件下，将微结构复制到PP基材上，冷却后将PP从镍模板上分离；
(2)在PP片上打孔引入微通道入口和出口；
(3)将另外一片贴有双面胶的PP片和微结构PP片封接，制备得到PP材质微流控芯片。
聚碳酸酯(PC)芯片制备：
(1)以上面制备的金属镍基模板为模板，以厚度2mm的PC塑料片为材质，在热压机上，120℃、0.8Mpa条件下，将微结构复制到PP基材上，冷却后将PP从镍模板上分离；
(2)在PP片上打孔引入微通道入口和出口；
(3)将另外一片贴有双面胶的PP和微结构PP片封接上，制备得到PP材质微流控芯片。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片制备：
(1)以上面制备的金属镍基模板为模板，以液态PDMS前驱体材质为浇筑材料，将含有固化引发剂的PDMS液体倒覆在模板上，在-0.1kg/cm2负压下抽真空除去气泡；
(2)然后在90℃恒温固化1h，冷却后从镍模板上剥离PDMS片；
(3)在PDMS片上打孔引入微通道入口和出口；
(4)将具有微结构的PDMS片和另一作为盖片的PDMS片进行等离子处理1分钟，然后将两片PDMS对齐封接，制备得到PDMS微流控芯片。
实施例2
微电镀镍金属模板：
(1)抛光镍金属板，超声丙酮洗、乙醇洗、水洗各十分钟，120℃烘干，冷却至室温；
(2)采用匀胶机以1200转/分钟的速度在抛光镍金属板上甩一层SU8-2150负性光刻胶膜；
(3)然后在热板上95℃下前烘100分钟，冷却至室温；
(4)以含有如图5所示的单通道三流体微结构的铬模板为掩模版，采用紫外曝光机在SU8胶膜上曝光微结构；
(5)95℃后烘10分钟，冷却至室温；
(6)采用SU8显影液，在摇床上显影10分钟，显影液冲洗半分钟，异丙醇冲洗半分钟定影，氮气吹干；
(7)在含600g/L氨基磺酸镍为主盐，0.8g/L十二烷基硫酸钠为表面活性剂的镍电镀液中，以上述具有SU8微结构的镍板为负极，以另一镍板为阳极，中心对齐，在50℃、2A/dm2条件下电镀6小时，在SU8微结构内沉积镍金属；
(8)采用SU8移除液将SU8胶膜从镍板上移除，制得三流体金属镍基模版。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片制备：
(1)以上面制备的镍金属基模板为模板，以厚度2mm的PMMA片为材质，在热压机上，130℃、0.6Mpa条件下，将微结构复制到PMMA基材上，冷却至室温，将PMMA从镍模板上分离；
(2)在PMMA片的出入口位置打孔引入微通道入口和出口；
(3)将另外一片贴有双面胶的PMMA和具有微结构的PMMA对接封接上，制备得到单通道三流体PMMA微流控芯片。
实施例3
微电镀镍金属模板：
(1)抛光镍金属板，超声丙酮洗、乙醇洗、水洗各十分钟，120℃烘干，冷却至室温；
(2)采用匀胶机以1200转/分钟的速度在抛光镍金属板上甩一层SU8-2150负性光刻胶膜；
(3)然后在热板上95℃下前烘100分钟，冷却至室温；
(4)以含有如图6所示的32个微通道微结构的铬模板为掩模版，采用紫外曝光机在SU8胶膜上曝光微结构；
(5)95℃后烘10分钟，冷却至室温；
(6)采用SU8显影液，在摇床上显影10分钟，显影液冲洗半分钟，异丙醇冲洗半分钟定影，氮气吹干；
(7)在550g/L的氨基磺酸镍主盐中，含0.5g/L的十二烷基硫酸钠为表面活性剂的镍电镀液中，以上述具有SU8微结构的镍板为负极，以另一镍板为阳极，中心对齐，在电镀槽中，50℃、2A/dm2条件下电镀5小时，在SU8微结构内沉积镍金属；
(8)采用SU8移除液在80度下处理2h将SU8胶膜从镍板上移除，制得金属镍基模版。
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片制备：
(1)以上面制备的金属基模板为模板，以厚度1mm的PMMA片为材质，在热压片机上，130℃、0.5Mpa条件下2分钟，将微结构复制到PMMA基材上，冷却后将PMMA从模板上分离。
(2)在通道出入口打孔引入进料口和出料口；
(3)将另外一片贴有双面胶的PMMA和上述PMMA对接封接上。
(4)封接具有双面胶的水相分布PMMA片。
(5)封接具有双面胶的油相分布PMMA片。
(6)连接管路制备得到多通道PMMA微流控芯片。
实施例4
微电镀不锈钢金属模板：
(1)抛光不锈钢金属板，超声丙酮洗、乙醇洗、水洗各十分钟，120℃烘干，冷却至室温；
(2)采用匀胶机以1200转/分钟的速度在抛光不锈钢金属板上甩一层SU8-2150负性光刻胶膜；
(3)然后在热板上95℃下前烘100分钟，冷却至室温；
(4)以如图1所示微结构的铬模板为掩模版，采用紫外曝光机在SU8胶膜上曝光微结构；
(5)95℃后烘10分钟，冷却至室温；
(6)采用SU8显影液，在摇床上显影10分钟，显影液冲洗半分钟，异丙醇冲洗半分钟定影，氮气吹干；
(7)在500g/L的氨基磺酸镍主盐中，含0.1g/L的十二烷基硫酸钠为表面活性剂的镍电镀液中，以上述具有SU8微结构的不锈钢板为负极，以另一镍板为阳极，中心对齐。在50℃、1A/dm2条件下电镀6小时，在SU8微结构内沉积镍金属；
(8)采用SU8移除液在80℃下处理2h将SU8胶膜从镍板上移除，制得不锈钢基模版。
实施例5
采用实施例1中制备的单通道两流体PMMA芯片，进行了水相液滴制备。分散相为水相，连续相为含1％EM90的矿物油，采用注射泵驱动注射器，通过连接管路进入芯片的水相和油相入口。水相和油相在芯片内的流动是从外围流向中心方向。液滴经过三级分裂单元后直径从270μm减小到136μm。三级分裂液滴后液滴照片如图7所示，液滴平均直径136μm，平均偏差4μm，变异系数2.8％。
实施例6
采用实施例2中制备的单通道三流体PMMA芯片，进行了SiO2微球制备。水相为硅溶胶溶液，连续相为含1％EM90的矿物油，沉淀相为含3wt％TEA的矿物油。采用注射泵驱动注射器，通过连接管路进入芯片入口。所有流体在芯片内的流动是从外围流向中心方向。出口固化的硅溶胶经己烷洗涤，120℃干燥，550℃焙烧，得到SiO2微球如图8所示。其平均直径94μm，标准平均偏差13μm，直径变异系数14％。
实施例7
采用实施例3制备的多通道PMMA芯片，进行了水相液滴的制备。分散相为水相，连续相为含2％聚甘油蓖麻醇酯(PGPR)的大豆油，采用注射泵导入水和豆油到芯片中，在芯片内生成水相液滴。如图9所示，液滴平均尺寸121μm，直径平均绝对偏差18μm，直径变异系数14％，其分布如图10所示。
实施例8
采用实施例3制备的多通道PMMA芯片，进行了SiO2微球的制备。分散相为硅溶胶，连续相为含2％聚甘油蓖麻醇酯(PGPR)的豆油，采用注射泵驱动注射器将硅溶胶和豆油注入芯片，在芯片内生成硅溶胶液滴，在芯片出口处导入含有2wt％TEA的豆油来固化硅溶胶液滴。固化的硅溶胶经己烷洗涤、120℃干燥、550℃焙烧，得到SiO2微球图11所示。平均直径81μm，平均绝对偏差10μm，直径变异系数12％。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (11)

1.一种具有渐变微通道高度的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道内中至少存在一个位置，所述位置的微通道的高度高于沿所述微通道内部流体流动方向下游的某一处的微通道的高度；
所述具有渐变微通道高度的微流控芯片的制备方法包括如下步骤：
(1)通过微电铸制备微通道高度沿所述微通道内部流体流动方向降低的金属基模板；
(2)采用热压制或者浇铸将步骤(1)得到的金属基模版的微结构复制到芯片基材上；
(3)在步骤(2)得到的芯片基材上的微通道进出口打孔；
(4)封接芯片制得所述微流控芯片；
制备所述金属基模板的方法，采用微电铸制备所述金属基模版，包括如下步骤：
(a)将金属板抛光，清洗烘干后涂覆SU-8光刻胶膜；
(b)采用紫外曝光在SU-8胶膜上曝光微结构，所述微结构含有沿所述金属板边缘到中央的微通道结构；
(c)显影后在SU-8胶膜上获得所述微结构；
(d)通过镍电镀在微观结构内沉积镍金属；
(e)将SU-8胶膜移除得到金属基模版；
所述的微电铸过程中利用电镀边缘效应获得具有边缘电镀层高度高于中心电镀层高度的所述微结构的实施金属基模版。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道的高度沿所述微通道内部流体流动方向降低。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.01～40倍。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道沿其内部流体流动方向，所述微通道的入口处高度为所述微通道出口处的高度的1.1～20倍。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微通道的高度范围为2μm～1000μm；所述微通道的宽度范围为2μm～2000μm。
6.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片内的微通道沿所述微通道内部流体流动方向分为多个子微通道。
7.根据权利要求1所述的微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述微流控芯片的材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯树脂、聚丙烯、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
8.一种金属基模板，用于通过热压制或浇铸制备权利要求1至7任一项所述微流控芯片的制备方法中的微流控芯片，其特征在于，所述金属基模板为镍基模板或镀镍金属模板，所述金属基模板在对应于所述微流控芯片中的微通道部分至少存在一个位置，所述位置的微通道的高度高于沿所述微通道内部流体流动方向下游的某一处的微通道的高度；
制备所述金属基模板的方法，采用微电铸制备所述金属基模版，包括如下步骤：
(a)将金属板抛光，清洗烘干后涂覆SU-8光刻胶膜；
(b)采用紫外曝光在SU-8胶膜上曝光微结构，所述微结构含有沿所述金属板边缘到中央的微通道结构；
(c)显影后在SU-8胶膜上获得所述微结构；
(d)通过镍电镀在微观结构内沉积镍金属；
(e)将SU-8胶膜移除得到金属基模版；
所述的微电铸过程中利用电镀边缘效应获得具有边缘电镀层高度高于中心电镀层高度的所述微结构的实施金属基模版。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微电铸过程中的电镀液为镍电镀液，电镀主盐包括氨基磺酸镍和/或硫酸镍。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微电铸过程中的电镀液为镍电镀液，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为100g/L～700g/L的氨基磺酸镍，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为0.1g/L～1g/L的十二烷基硫酸钠。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微电铸过程中的电镀液为镍电镀液，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为400g/L～600g/L的氨基磺酸镍，所述的镍电镀液中含有质量体积含量为0.4g/L～0.6g/L的十二烷基硫酸钠。
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