CN113198554A - 一种片上快速成形的微流控芯片制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种片上快速成形的微流控芯片制造方法，包括以下步骤：准备疏水基台；在直写装置内装载高吸附性材料；通过外力将在直写装置内的高吸附性材料挤出，以使高吸附性材料在疏水基台上直接形成亲水通道；将盖片设置在疏水基台上，对亲水通道进行封装。此片上快速成形的微流控芯片制造方法以高吸附性材料作为亲水通道设置在疏水基台上，避免了构建凹槽微通道的步骤，充分减少了制造时间，且利用直写装置按照需求直接进行亲水通道的绘画，再进行简易的封装即完成制作，可以根据环境的要求进行调控，具有高度的灵活性，在任何环境下都能进行制造。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片制造技术领域，特别涉及一种片上快速成形的微流控芯片制造方法。
背景技术
即时检验在应用上具有很多的优点，如使用便捷、反应迅速，仅保留了诊断最核心的“采样-分析-质控-输出”步骤，而且还无需配置试剂，就能够极大降低诊断时间，为使用者提供了极大的便利。随着即时检验领域的发展，大大增加微流控芯片的使用，在一次性芯片的需求上，其市场现在处于供不应求的现象，所以急需一种能够大量生产并满足大众所需的芯片技术。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种片上快速成形的微流控芯片制造方法，能够迅速制作出具有相同功能的微流控芯片，同时节约成本和使用材料。
根据本发明的第一方面实施例，提供一种片上快速成形的微流控芯片制造方法，包括以下步骤：
准备疏水基台；
在直写装置内装载高吸附性材料；
通过外力将在所述直写装置内的高吸附性材料挤出，以使所述高吸附性材料在疏水基台上直接形成亲水通道；
将盖片设置在疏水基台上，对所述亲水通道进行封装。
有益效果：此片上快速成形的微流控芯片制造方法以高吸附性材料作为亲水通道设置在疏水基台上，避免了构建凹槽微通道和疏水通道的步骤，也不用额外增设动力装置为液体提供流动的动力，充分减少了制造时间，且利用直写装置按照需求直接进行亲水通道的绘画，再进行简易的封装即完成制作，可以根据环境的要求进行调控，具有高度的灵活性，在任何环境下都能进行制造。
根据本发明第一方面实施例的片上快速成形的微流控芯片制造方法，所述直写装置设置为中空结构，所述直写装置的顶部设有外力输入端，通过控制作用于外力输入端的压力大小以调节所述亲水通道的宽度，通过在已书写的亲水通道进行多次填写的方式增大溶液的毛细力，以调控毛细作用。
根据本发明第一方面实施例的片上快速成形的微流控芯片制造方法，所述直写装置包括筒体、活塞和活塞杆，所述活塞设置在所述筒体内，所述活塞杆的一端与所述活塞连接，所述活塞杆的另一端延伸至所述筒体的一端外并设有压柄，所述压柄设为所述外力输入端，所述筒体的另一端设置为漏斗状的输出口，外力的输入方式为用手直接按压所述压柄，通过书写的方式形成亲水通道，调节按压所述压柄的压力以调节所述亲水通道的宽度。
根据本发明第一方面实施例的片上快速成形的微流控芯片制造方法，外力的输入方式为外接驱动装置，所述驱动装置的输出端与所述外力输入端连接，通过调节所述驱动装置输出的推动力以调节所述亲水通道的宽度。
根据本发明第一方面实施例的片上快速成形的微流控芯片制造方法，所述疏水基台通过玻璃、硅片、塑料、喷漆后的木板或聚合物基片中的其中一种制作而成。
根据本发明第一方面实施例的片上快速成形的微流控芯片制造方法，所述高吸附性材料为纸浆或棉线。
根据本发明第一方面实施例的片上快速成形的微流控芯片制造方法，在所述盖片上增设加样口和收集口，其中所述加样口开设在所述亲水通道端部位置，所述收集口开设在所述亲水通道末端位置。
根据本发明第一方面实施例的片上快速成形的微流控芯片制造方法，所述亲水通道设置为T型的通道、星射状的通道和树状结构的通道中的其中一种。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例中T型的亲水通道结构示意图；
图3为本发明实施例中星射状的亲水通道结构示意图；
图4为本发明实施例中树状结构的亲水通道结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1～图4，一种片上快速成形的微流控芯片制造方法，包括以下步骤：
准备疏水基台3，具有疏水表面的平台即可选取作为芯片基片；
在直写装置内装载高吸附性材料，直写装置包括但不仅限于电纺、喷印、直写和3D打印等领域的流体直写装置；
通过外力控制直写装置，通过外力将在直写装置内的高吸附性材料挤出，以使高吸附性材料在疏水基台3上直接形成亲水通道4，亲水通道4成凸起的图案通道形式存在于疏水基台3上，优选的可在亲水通道4外表面喷一层疏水薄膜防止液体渗出；
将盖片5设置在疏水基台3上，对亲水通道4进行封装，可用胶水简易封装，不需要高条件的后处理步骤，就可以制作出可直接使用的芯片，该芯片可应用于化学反应或者样品检测。
此片上快速成形的微流控芯片制造方法以高吸附性材料作为亲水通道4设置在疏水基台3上，避免了构建凹槽微通道和疏水通道的步骤，也不用额外增设动力装置为液体提供流动的动力，充分减少了制造时间，且利用直写装置按照需求直接进行亲水通道4的绘画，再进行简易的封装即完成制作，可以根据环境的要求进行调控，具有高度的灵活性，在任何环境下都能进行制造。
优选的，直写装置设置为中空结构，直写装置的顶部设有外力输入端2，通过控制作用于外力输入端2的压力大小以调节亲水通道4的宽度。可以根据检测需求进行通道宽窄调控，具有灵活性。通过在已书写的亲水通道4进行多次填写的方式增大溶液的毛细力，以调控毛细作用的强弱。
优选的，直写装置包括筒体1、活塞和活塞杆，活塞设置在筒体1内，活塞杆的一端与活塞连接，活塞杆的另一端延伸至筒体1的一端外并设有压柄，压柄设为外力输入端2，筒体1的另一端设置为漏斗状的输出口6，外力的输入方式为用手直接按压压柄，通过书写的方式形成亲水通道4，调节按压压柄的压力以调节亲水通道4的宽度。优选的，直写装置可为方便于使用者使用的仿笔装置，若在产业化上可以进行改进为气泵装置提供压力等其他装置设计。本次实施案例不局限于其形状，可以为长方形或圆形等根据环境要求进行设计。不需要额外的大型昂贵仪器辅助，不需要复杂的操作步骤，操作员直接可以在勾画出亲水通道4，经过封装处理，得到具有功能性的微流控芯片，大大减少类纸芯片的制作步骤和难度，极大满足了一次性芯片的使用需求和市场需求。
优选的，外力的输入方式为外接驱动装置，驱动装置的输出端与外力输入端2连接，通过调节驱动装置输出的推动力以调节亲水通道4的宽度，驱动装置可以为驱动泵。
优选的，疏水基台3通过玻璃、硅片、塑料、喷漆后的木板或聚合物基片中的其中一种制作而成。本次实施案例中疏水基台3不局限于其形状，可为不规则平面或者曲面的疏水基台3。
优选的，高吸附性材料为纸浆或棉线，具有高毛细力、高吸附性的亲水材料均可，其具有微孔结构，能够在梯度下对液体进行横向运输。
优选的，在盖片5上增设加样口51和收集口52，其中加样口51开设在亲水通道端部41位置，收集口52开设在亲水通道末端42位置。根据不同类型的亲水通道4分别开设多个不同位置的加样口51和收集口52，保证灵活性。
优选的，亲水通道4设置为T型的通道、星射状的通道和树状结构的通道中的其中一种，但不局限于这些形状。具体的，亲水通道4具有常规刻蚀的微流控芯片的功能区。如样品加样区、样品反应通道、试剂反应显示区、废液收集区。应用于化学反应或者只需要在图案通道的检测区加入反应试剂，待加入样品后即可检测应用。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种片上快速成形的微流控芯片制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备疏水基台；
在直写装置内装载高吸附性材料；
通过外力将在所述直写装置内的高吸附性材料挤出，以使所述高吸附性材料在疏水基台上直接形成亲水通道；
将盖片设置在疏水基台上，对所述亲水通道进行封装。
2.根据权利要求1所述的片上快速成形的微流控芯片制造方法,其特征在于：所述直写装置设置为中空结构，所述直写装置的顶部设有外力输入端，通过控制作用于外力输入端的压力大小以调节所述亲水通道的宽度，通过在已书写的亲水通道进行多次填写的方式增大溶液的毛细力，以调控毛细作用。
3.根据权利要求2所述的片上快速成形的微流控芯片制造方法,其特征在于：所述直写装置包括筒体、活塞和活塞杆，所述活塞设置在所述筒体内，所述活塞杆的一端与所述活塞连接，所述活塞杆的另一端延伸至所述筒体的一端外并设有压柄，所述压柄设为所述外力输入端，所述筒体的另一端设置为漏斗状的输出口，外力的输入方式为用手直接按压所述压柄，通过书写的方式形成亲水通道，调节按压所述压柄的压力以调节所述亲水通道的宽度。
4.根据权利要求2所述的片上快速成形的微流控芯片制造方法,其特征在于：外力的输入方式为外接驱动装置，所述驱动装置的输出端与所述外力输入端连接，通过调节所述驱动装置输出的推动力以调节所述亲水通道的宽度。
5.根据权利要求1所述的片上快速成形的微流控芯片制造方法,其特征在于：所述疏水基台通过玻璃、硅片、塑料、喷漆后的木板或聚合物基片中的其中一种制作而成。
6.根据权利要求1所述的片上快速成形的微流控芯片制造方法,其特征在于：所述高吸附性材料为纸浆或棉线。
7.根据权利要求1所述的片上快速成形的微流控芯片制造方法,其特征在于：在所述盖片上增设加样口和收集口，其中所述加样口开设在所述亲水通道端部位置，所述收集口开设在所述亲水通道末端位置。
8.根据权利要求1所述的片上快速成形的微流控芯片制造方法,其特征在于：所述亲水通道设置为T型的通道、星射状的通道和树状结构的通道中的其中一种。
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