CN115772469A - 一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片及制备方法和应用。芯片的结构中在微流道所在平面的上下两侧分别设置有与其平行的磁分选单元。本发明通过上、下两侧磁分选单元在微流道中实现的磁场能够使通过微流道中的磁珠按照调控边界这一特定轨迹运动，而非磁性材料会按照其流场中非磁流体流动方向运行。在磁场‑流场耦合作用过程中，微流道中的磁珠在水平方向上能够被分选出来，且在竖直方向上可预防磁珠贴壁，微流道不会堵塞，从而实现高通量、高磁通密度的磁珠分选过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片及制备方法和应用，属于微流控芯片技术领域。
背景技术
微流控系统能够在微米尺度对流体进行精确调控。在生物领域，若对流场中的细胞乃至生物大分子进行微米尺度操控则需要借助外场的作用。磁场生物分选方法既能够保证生物分选的特异性，同时也不会引入热能，保证蛋白活性，可实现生物外泌体富集、DNA检测甚至细胞操控，因此磁场经常被用于生物微流控领域。
常用的磁调节微流控芯片使用磁铁吸引流场中的磁珠，利用磁珠表面标记的特异性抗体与被分选对象表层抗原结合，拖拽相应生物大分子，从而实现磁分选功能。但是由于磁铁外围磁场强度及场强梯度随着距离迅速递减，在微米尺度下，不同位置的磁珠受到的磁场力差异很大，导致磁珠轨迹控制精度较低；由于磁铁分布在微流道的一侧，磁珠分选方向和贴壁方向一致，会导致严重的磁珠贴壁情况，甚至导致流道堵塞；而且为了保证磁场能够有效调控，磁调节微流控芯片通常应用于低流速磁分选。如何实现高通量磁分选仍然是一大难以突破的问题。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有磁分选芯片存在磁珠贴壁，无法实现高通量磁分选的缺陷，从而提供一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，以及一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法和应用。
本发明的技术方案：
一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，在微流道所在平面的上下两侧分别设置有与其平行的磁分选单元，上下两侧磁分选单元尺寸和形状相同且位置对齐。
所述微流道的流场沿流动方向依次包括液体进口、调控区域和液体出口；所述液体进口包括样品进口；所述液体出口包括磁选出口和余液出口；所述样品进口与余液出口之间为流场中非磁流体流动方向，所述样品进口与磁选出口之间与非磁流体流动方向具有夹角；所述磁分选单元设置在所述调控区域所在位置处，所述磁分选单元具有沿邻近样品进口向邻近磁选出口方向延伸的调控边界，所述调控边界与微流道流场中非磁流体动方向具有夹角θ，0°＜θ≤90°。
所述磁分选单元为软磁带材，优选的，所述软磁带材为厚度为20～50μm的刻蚀成形的非晶金属带材；更优选的，所述非晶金属带材的材质为铁氧化物、钴氧化物、镍氧化物中的至少一种；
优选的，两侧软磁带材之间的直线距离d≤500μm；其中，所述软磁带材与同侧的微流道表面之间的直线距离为190～215μm，所述微流道的高度为50～70μm。
上下两侧软磁带材之间的中心±70μm的范围内设置所述微流道。
所述磁分选单元与微流道之间具有粘结剂；优选的，所述粘结剂为EAM-31CL或E-30CL；或，还包括封装结构，所述封装结构设置在所述微流道所在平面的上下两侧，每侧的软磁带材位于同侧的封装结构与微流道表面之间；优选的，所述封装结构的材质为PDMS或PMMA，上侧封装结构顶部至下侧封装结构底部的总厚度为3～5mm。
包括支撑件，所述支撑件为玻璃片、PDMS的任一种或两种的组合；厚度为1～2.5mm；和/或，所述微流道由两块模板层叠组合形成，其中一块模板的一面设置微流道图案，所述微流道图案位于层叠后两块模板之间并构成微流道；优选的，所述模板为软模板，更优选的，所述软模板的材质为PDMS或PMMA。
一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法，包括以下步骤：在微流道所在平面的上下两侧分布设置与其平行的磁分选单元。
包括以下步骤：利用PDMS或PMMA软光刻法制作单侧微流道软模板，将磁分选单元与单侧微流道软模板结合形成单侧微流道软模板-磁分选单元结构，以及将单侧微流道软模板-磁分选单元结构结合形成芯片。或者，利用PDMS或PMMA软光刻法制作单侧微流道软模板，将单侧微流道软模板结合形成微流道，以及将磁分选单元分别与微流道上侧表面和下侧表面结合形成芯片；
优选的，利用PDMS或PMMA软光刻法通过二次倒模制作两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构，再将两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构健合以形成芯片，具体包括以下步骤：
(1)利用PDMS或PMMA软光刻法制备微流道软模板-磁分选单元结构：在可脱模的第一基底板上旋涂PDMS或PMMA，固化得到软模板薄膜，再用粘结剂将磁分选单元粘附在所述软模板薄膜上，或通过封装结构将磁分选单元封装在所述软模板薄膜上，然后脱模，将软模板和磁分选单元整体从所述第一基底板表面揭下，得到微流道软模板-磁分选单元结构；原本与所述第一基底板相连接的表面定义为A面；
(2)利用PDMS或PMMA倒模方法制备一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元：在可脱模的第二基底板上旋涂光刻胶，经流道图案化曝光、浸泡显影后形成微流道图案，在所得的光刻胶表面旋涂PDMS或PMMA后固化得到软模板薄膜，再用粘结剂将磁分选单元粘附在所述软模板薄膜上，或通过封装结构将磁分选单元封装在所述软模板薄膜上，然后脱模，将软模板和磁分选单元整体从所述第二基底板-光刻胶表面揭下，形成一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元结构；原本与所述第二基底板-光刻胶相连接的表面定义为C面；
(3)结合两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构：对A、C两个面进行表面活化后彼此键合，得到微流道以及在所述微流道所在平面的上下两侧对称分布的、与微流道所在平面平行的磁分选单元；
步骤(1)和(2)的顺序不限；
第一基底板和第二基底板为硅片。
优选的，与所述A面相对的表面为B面，与所述C面相对的表面为D面，在结合两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构的步骤中，包括将B面、D面进行表面活化，分别与两个支撑件的活化表面键合的步骤。
还包括首先刻蚀软磁带材的步骤：在软磁带材层上涂布光刻胶，经前烘、图案曝光、后烘、显影、刻蚀、去除光刻胶得到刻蚀成形的软磁带材；优选的，在基板上转速旋涂粘合剂后，加热，在粘合剂上方贴附软磁带材，并压合使所述软磁带材通过所述粘合剂黏附于所述基板平面，所述基板为玻璃片或PMMA。
优选的，一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，其制备过程包括以下步骤：
(1)刻蚀软磁带材及脱附，过程如下：
(1-1)在1～2mm厚的4英寸玻璃片表面上以500～700rpm转速旋涂S1818光刻胶后，在65～75℃条件下加热60～75s；在S1818光刻胶上方贴附一层厚度为20～35μm的软磁带材，以1200～1500Pa的压力均匀压紧5～8min使软磁带材通过S1818光刻胶黏附于玻璃片表面；
(1-2)在(1-1)所得的软磁带材-S1818光刻胶-玻璃片中的软磁带材上表面以2800～3500rpm的转速旋涂S1818光刻胶，在65～75℃条件下加热120～150s后，在95～100℃条件下加热4～6min，得到光刻胶-软磁带材-S1818光刻胶-玻璃片结构；
(1-3)针对(1-2)所得结构最上层光刻胶进行图案化曝光处理，曝光激光波段为400～420nm，曝光能量为135～165mJ/cm2；
(1-4)将(1-3)所得样品在65～75℃条件下加热120～150s后，在95～100℃条件下加热7～8min，然后随炉冷却至23～25℃；
(1-5)将(1-4)所得样品在MF 319显影液中浸泡显影50～65s；
(1-6)配制刻蚀液：按照质量比HCl:H2O2:H2O＝1:(3～4):(23～25)先后将H2O2和HCl加入到去离子水中配制酸性刻蚀液，用玻璃棒缓慢搅匀；用滴管将配置得的酸性刻蚀液缓慢冲刷(1-5)所得样品的光刻胶一侧表面，任意位置冲刷130～180次直至软磁带材被刻蚀透；
(1-7)将(1-6)所得样品浸泡在AZ 400T抗蚀剂的剥离剂内30～40s，用镊子夹取收集刻蚀成形的软磁带材；
(2)含有软磁带材-PDMS薄膜-微流道-PDMS薄膜-软磁带材五层结构的高通量磁控颗粒分选芯片的制备，过程如下：
(2-1)在4英寸硅片表面以500～550rpm转速旋涂PDMS后，在80～85℃烘箱中烘烤20～25min至PDMS固化；
(2-2)在(2-1)获得的PDMS表面上方用液态PDMS粘附(1)所得的软磁带材，用镊子轻轻按压直至软磁带材贴紧固态PDMS表面；在软磁带材上方倒入20～25ml的液态PDMS，在80～85℃烘箱中烘烤20～25min至PDMS固化，从而将软磁带材固封在PDMS中；待固化完成后将PDMS整体从硅片表面揭下，原本和硅片相连接的PDMS表面定义为A面，与A面相对的PDMS表面为B面，上述固封过程可以使软磁带材距离A面为190～215μm；
(2-3)另取4英寸的硅片，在其表面以4500～5000rpm转速旋涂SU8-2050光刻胶后，在65～75℃条件下加热2～2.5min后在95～100℃条件下加热7～9min；
(2-4)针对(2-3)所得SU8-2050光刻胶结构最上层光刻胶进行流道图案化曝光处理，曝光激光波段为365～380nm，曝光能量为210～245mJ/cm2；
(2-5)将(2-4)所得样品在65～75℃条件下加热2～3min后，在95～100℃条件下加热12～15min，然后随炉冷却至23～25℃；
(2-6)将(2-5)所得样品在mr-d-526-s显影液中浸泡显影3～4min后，在异丙醇中浸泡10s，取出后自然风干；
(2-7)在(2-6)所得光刻胶上表面以500～550rpm转速旋涂PDMS后，在80～85℃烘箱中烘烤20～25min至PDMS固化；
(2-8)在(2-7)获得的PDMS表面上方用液态PDMS粘附(1)所得的软磁带材，用镊子轻轻按压直至软磁带材贴紧固态PDMS表面；在软磁带材上方倒入20～25ml的液态PDMS，在80～85℃烘箱中烘烤20～25min至PDMS固化，从而将软磁带材固封在PDMS中；待固化完成后将PDMS整体从硅片-光刻胶表面揭下，原本和硅片-光刻胶相连接的PDMS表面定义为C面，与C面相对的PDMS表面为D面，上述固封过程可以使软磁带材距离C面中流道结构凹陷底部为190～215μm；
(2-9)用等离子清洗机对A、B、C、D四个面进行等离子处理，另取a，b两片1mm厚度的玻璃片，对两个玻璃片各自的一个表面进行等离子处理。键合过程先将B面与a玻璃片处理的表面键合，将D面与b玻璃片处理的表面键合，最后将A、C两面键合，最终得到“a玻璃片-PDMS封装结构-软磁带材-PDMS薄膜-微流道-PDMS薄膜-软磁带材-PDMS封装结构-b玻璃片”多层结构，且其中的“软磁带材-PDMS薄膜-微流道-PDMS薄膜-软磁带材”结构之间，两片软磁带材分别距离微流道的上、下表面均为190～215μm。
上述一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片或采用上述一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法得到的芯片的应用，用于肿瘤细胞检测、外泌体富集、抗原检测以及精准细胞定位操控。
本发明技术方案，具有如下优点：
1、本发明提出的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，在微流道所在平面的上下两侧分别设置有与其平行的磁分选单元以形成磁分选单元-微流道-磁分选单元的层叠结构。上下两侧磁分选单元尺寸和形状相同且位置对齐，即两侧磁分选单元完全重叠设置，以确保上下磁场的一致性。从磁场叠加角度来看，磁分选单元调控区域对磁珠的作用力均是吸引力，通过上下两侧磁分选单元对微流道内的磁珠的竞争捕获，在竖直方向两者作用力反向抵消，使微流道中的磁珠受到的竖直方向的贴壁作用力大大衰减；而在水平方向上两者作用力同向增强，使磁珠在水平方向的调控具有叠加效果；从而在预防颗粒贴壁的同时增强磁场调控能力。而且由于分选应用磁力方向与贴壁磁力方向不同，因而可以使用高强度磁场对磁分选单元进行磁化或通过具有较大磁性的磁铁，在微流控芯片磁分选过程中可以大幅度提高磁场强度以及流道中液体流速，进而实现高通量磁分选功能和高效分选功能。
2、由于磁分选单边界材料曲率半径较小，高度弯曲表面周围磁场强度高，且磁场梯度大，对磁珠的吸附作用更强，形成边界效应，使边界位置的磁珠受到水平方向的调控作用，且在俯视图视角，磁力方向垂直于磁分选单元边界，由非磁分选单元区指向磁分选单元内部。本申请利用这种边界效果，将磁分选单元的调控边界设置为与微流道流场中非磁流体流动方向具有夹角，0°＜θ≤90°，使得磁性流体从样品进口经调控区域运动至磁选出口的过程中，在磁场与流场耦合过程中，通过控制流速使得在调控边界处磁力与流速推力的合力方向近似沿磁分选单元的调控边界，磁性流体运动至调控边界时无法沿流场中非磁流体流动方向移动而越过调控边界、而是能够在调控边界处沿调控边界运动，最终从磁选出口流出，而非磁性流体沿从样品进口至余液出口的非磁流体流动方向运动并从流出余液出口流出，实现分选。
对于磁分选单元为软磁带材的情况，所述调控区域的尺寸为5～6mm×5～6mm，尺寸适中，既能保证流场是稳定层流，同时确保磁选出口和余液出口两个位置距离间隔足够，使阴性(非磁性颗粒)和阳性颗粒(磁性颗粒)能够分离出来，具有更好的分辨率。调控区域内设置由多个软磁带材单元组成的整体软磁带材，每个软磁带材单元的尺寸最小为50μm×50μm，这样小的单元尺寸直接决定了反选过程的颗粒位置分辨率，能够实现分辨率微米量级的磁调控，使颗粒能够向着设计好的位置运动。
3、所述磁分选单元可以为磁铁等永磁铁，优选的，为软磁带材，所述软磁带材通过刻蚀成形，没有内应力，自然状态下呈平整状态。通过改变软磁带材边界形貌/形状，来设计流道中的细胞运行轨迹，从而实现细胞轨迹精准操控。相对于磁铁，软磁带材的边界形状通过刻蚀得到，更容易根据需要灵活改变。
通过微流道的软模板的厚度控制两侧软磁带材之间的直线距离小于500μm，以保证磁化后的软磁带材对微流道中的磁珠进行精准的轨迹调控，甚至在流场中能够在微米分辨率下实现数毫米量程内的稳定高通量磁珠导向作用。其中，所述磁分选单元与最近的微流道表面之间的直线距离能够实现190～215μm；微流道的高度为50～70μm，流道高度过高会导致两个磁分选单元的距离过大，导致磁场调控无法以水平方向为主，流道高度过低会影响流道中流体流速，严重影响磁泳通量。
4、两侧软磁带材之间的直线距离d≤500μm情况下，上下两侧磁分选单元中心±70μm的范围内设置所述微流道，在此范围内微流道中的磁珠水平方向受力和竖直方向受力较稳定，可形成对磁珠的均衡调控；且竖直方向受力(即贴壁的作用力)足够小，能够避免磁珠贴壁。
5、形状微流道的两块模板均为软模板，厚度更容易调控，即磁分选单元与同侧的微流道模板所在表面的距离容易调控为相等，或者说微流道在两个磁分选单元之间的位置更容易调控，且软模板有韧性、不容易碎，生物相容性也好。
6、所述磁分选单元通过封装结构封装在所述微流道上；所述封装结构的材质为PDMS(聚二甲基硅氧烷)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，上侧封装结构顶部至下侧封装结构底部的总厚度为3～5mm，从而形成封装结构-磁分选单元-软模板-微流道-软模板-磁分选单元-封装结构的多层结构芯片，在封装结构的支撑下使得整体结构保持一定强度和微流道的稳定性，防止微流道塌陷，更加稳定，且生物相容性好。
7、为了进一步保持整体结构一定强度和结构稳定性，防止微流道塌陷，在磁分选单元上，或封装结构上设置支撑件，所述支撑件为1～2.5mm的PDMS、玻璃片中任一种或两种的组合。
8、本发明的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法，优选的，利用PDMS或PMMA软光刻法通过二次倒模制作两层软模板用以形成微流道。相对于现有技术通过健合一侧设置磁铁的玻璃片(硬模板)与一侧具有微流道图案的PDMS而形成的芯片结构中，由于(在满足玻璃的刚性时)最薄的玻璃厚度仍然较大，至少为500μm，使得磁铁与同侧的微流道的距离无法调控且较大，本申请使用两层软模板形成微流道，更容易控制单侧磁分选单元与最近的微流道表面之间的距离，极大的缩短了两个磁分选单元(尤其是软磁带材)的距离，提高磁珠轨迹控制精度，而且可根据磁分选单元类型及磁强度随意调控距离。
本申请的方法在于采用PDMS或PMMA软光刻法通过二次倒模法构建微流道，即进行了两次倒模，其中PDMS或PMMA单次倒模法为常规方法。软磁带材的刻蚀方法可参见专利号CN202210272569.8中的记载。
9、本发明涉及到的磁珠操控技术适用于多种抗原抗体对，可用于肿瘤细胞检测、外泌体富集、抗原检测以及精准细胞定位操控等领域，对药物筛查、疾病检测有着重要的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1是本发明的实施例1的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片结构示意图；图1(a)是一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的主视图，图1(b)是芯片实物图；
图2是图1的A-A截面图；
图3是本发明的实施例2的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的结构示意图；
图4是本发明的实施例3的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的结构示意图；
图5是图4的A-A截面图；
图6是本发明一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片分选逻辑俯视示意图；其中图6(a)是不加磁场条件下颗粒分布俯视示意图，图6(b)是增加磁场后流道中颗粒分布俯视示意图；
图7是不加磁场条件下本发明的实施例1的微流道中颗粒分布结果实物图；图7(a)是图6(a)中A出口的流体显微镜观测图；图7(b)是图6(a)中B出口的流体显微镜观测图，其中黑色颗粒表示磁珠；
图8是本发明实施例1的芯片的磁分选结果图；图8(a)是图6(b)中缓冲液进口的流体显微镜观测图；图8(b)是图6(b)中A出口的流体显微镜观测图，其中黑色颗粒表示磁珠；图8(c)是图6(b)中样品进口的流体显微镜观测图，其中黑色颗粒表示磁珠；图8(d)是图6(b)中B出口的流体显微镜观测图；
图9是对比例1的磁调节微流控芯片的结构示意图；
图10是图9的A-A截面图。
附图标记：
图中：1-支撑件，2-模板，3-软磁带材，4-微流道，5-封装结构，6-永磁铁，7-缓冲液进口，8-样品进口，9-磁选出口，10-余液出口，11-调控区域，12-调控边界。
具体实施方式
实施例1
如图1的图1(a)、图1(b)和图2所示，一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，在微流道4所在平面的上下两侧分别设置有与微流道4平行的软磁带材3，上下两侧软磁带材3尺寸和形状相同且位置对齐，微流道4位于二者之间的中心位置处。所述微流道4由两块模板2层叠组合而成，其中位于下侧的模板2的一侧表面具有微流道图案，微流道图案位于层叠组合后的两块模板2之间且构成所述微流道，两块模板2的材质均为PDMS。两侧软磁带材3之间的直线距离d为450μm，其中微流道4的高度d3为70μm，两侧软磁带材3与同侧的微流道表面之间的直线距离d1和d2均为190μm。
如图2所示，所述微流道4沿着流动方向依次包括液体进口、调控区域11、液体出口；所述液体进口包括缓冲液进口7、样品进口8；所述液体出口包括磁选出口9、余液出口10。调控区域11为长方形区域，缓冲液进口7与样品进口8在调控区域11进口侧的微流道4宽度方向间隔设置，磁选出口9与余液出口10在调控区域11出口侧的微流道4宽度方向间隔设置。样品进口8与余液出口10之间的连线为直线，二者之间流体的流动方向为流场中非磁流体流动方向，以图2中的箭头所示，非磁流体流动方向为沿着微流道4的流场的直线方向，即非磁流体从样品进口8沿直线通过调控区域11流动至余液出口10；样品进口8与磁选出口9的位置呈交叉设置，所述样品进口8与磁选出口9之间与非磁流体流动方向具有夹角。所述调控区域11为5mm×5mm长方形区域；软磁带材3在调控区域11所在位置处。软磁带材3具有沿邻近样品进口8向邻近磁选出口9方向延伸的调控边界12，其形状为弧形曲线，其与流场中非磁流体流动方向的夹角介于10-90°之间。
大量软磁带材单元组成整体软磁带材3，任意软磁带材单元可以根据需要让其存在或被刻蚀掉，以形成特定形状调控边界。每个软磁带材3的最小尺寸为50μm×50μm。
所述软磁带材3为厚度为50μm的刻蚀成形的非晶金属带材，软磁带材型号为MATS-2010S。所述软磁带材3包括玻璃片，所述非晶金属带材粘结在玻璃片表面并刻蚀成形。玻璃板厚度为1mm。
如图1(a)所示，该芯片还包括封装结构5，所述封装结构5设置在微流道4所在平面的上侧和下侧，每侧的软磁带材3位于同侧的封装结构5与微流道4表面之间，封装结构5的材质为PDMS，上侧封装结构5顶部至下侧封装结构5底部的总厚度为3.5mm。
为保证磁控芯片核心部件的刚度，该芯片还包含支撑件1，所述支撑件1为厚度1mm的玻璃片，分别设置在下上两侧的封装结构5上。芯片整体结构的厚度为5.50mm。从而该芯片形成了玻璃片-PDMS封装结构-软磁带材-PDMS-微流道-PDMS-软磁带材-PDMS封装结构-玻璃片的多层结构。
上述一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法，包括以下步骤：
(1)刻蚀软磁带材及脱附，过程如下：
(1-1)在1mm厚的4英寸玻璃片平面上以500rpm转速旋涂S1818光刻胶后，在65℃条件下加热60s；在S1818光刻胶上方贴附一层厚度为20μm的软磁带材，以1300Pa的压力均匀压紧7min使软磁带材通过S1818光刻胶黏附于玻璃片平面；
(1-2)在(1-1)所得的软磁带材-S1818光刻胶-玻璃片中的软磁带材上表面以2800rpm的转速旋涂S1818光刻胶，在65℃条件下加热120s后，在95℃条件下加热4min，得到光刻胶-软磁带材-S1818光刻胶-玻璃片结构；
(1-3)针对(1-2)所得结构最上层光刻胶进行图案化曝光处理，曝光激光波段为405nm,曝光能量为135mJ/cm2；
(1-4)将(1-3)所得样品在65℃条件下加热120s后，在95℃条件下加热7min，然后随炉冷却至23℃；
(1-5)将(1-4)所得样品在MF 319显影液中浸泡显影50s；
(1-6)配制刻蚀液按照质量比HCl:H2O2:H2O＝1:3:25先后将H2O2和HCl加入到去离子水中配制酸性刻蚀液，用玻璃棒缓慢搅匀；用滴管将配置得的酸性刻蚀液缓慢冲刷(1-5)所得样品的光刻胶一侧表面，任意位置冲刷150次直至软磁带材被刻蚀透；
(1-7)将(1-6)所得样品浸泡在AZ 400T抗蚀剂的剥离剂内30s，用镊子夹取收集刻蚀成形的软磁带材。
(2)芯片的制备，过程如下：
利用PDMS倒模方法制备微流道软模板-磁分选单元结构：
(2-1)在4英寸硅片表面以500rpm转速旋涂PDMS后，在80℃烘箱中烘烤25min至PDMS固化；
(2-2)在(2-1)获得的硅片-PDMS软模板薄膜的PDMS表面上方用液态PDMS粘附(1)所得的软磁带材，用镊子轻轻按压直至软磁带材贴紧固态PDMS表面；在软磁带材上方倒入20ml的液态PDMS，在80℃烘箱中烘烤25min至PDMS固化，从而将软磁带材固封在PDMS中；待固化完成后将PDMS整体从硅片表面揭下，磁分选单元-软模板结构；原本和硅片相连接的PDMS表面定义为A面，与A面相对的PDMS表面为B面，上述固封过程可以使软磁带材距离A面为190μm；
利用PDMS倒模方法制备一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元：
(2-3)另取4英寸的硅片，在其表面以4500rpm转速旋涂SU8-2050光刻胶后，在65℃条件下加热2min后在95℃条件下加热9min，得到硅片-光刻胶结构；
(2-4)针对(2-3)所得硅片-光刻胶结构中的最上层光刻胶进行流道图案化曝光处理，曝光激光波段为365nm,曝光能量为210mJ/cm2；
(2-5)将(2-4)所得样品在65℃条件下加热2min后，在95℃条件下加热12min，然后随炉冷却至23℃；
(2-6)将(2-5)所得样品在mr-d-526-s显影液中浸泡显影3min后，在异丙醇中浸泡10s，取出后自然风干，得到硅片-图案化光刻胶结构；
(2-7)在(2-6)所得硅片-图案化光刻胶结构的光刻胶上表面以500rpm转速旋涂PDMS后，在80℃烘箱中烘烤25min至PDMS固化得到PDMS薄膜；
(2-8)在(2-7)获得的硅片-图案化光刻胶-PDMS薄膜的PDMS薄膜上方用液态PDMS粘附(1)所得的软磁带材；用镊子轻轻按压直至软磁带材贴紧固态PDMS表面，在软磁带材上方倒入20ml的液态PDMS，在80℃烘箱中烘烤25min至PDMS固化，从而将软磁带材固封在PDMS中；待固化完成后将PDMS整体从硅片-光刻胶表面揭下，形成一侧具有微流道图案的软模板-磁分选单元结构；原本和硅片-光刻胶相连接的PDMS表面定义为C面，与C面相对的PDMS表面为D面，上述固封过程可以使软磁带材距离C面中流道结构凹陷底部为190μm；
结合两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构：
用等离子清洗机对A、B、C、D四个面进行等离子处理，另取a，b两片厚度为1mm的玻璃片，对两个玻璃片各自的一个表面进行等离子处理。键合过程先将B面与a玻璃片处理的表面键合，将D面与b玻璃片处理的表面键合，最后将A、C两面键合，最终得到“玻璃片-PDMS封装结构-软磁带材-PDMS薄膜-微流道-PDMS薄膜-软磁带材-PDMS封装结构-玻璃片的多层结构芯片。
实施例2
本实施例的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，与实施例1不同的在于微流道4高度和位置、软磁带材3厚度、两侧软磁带材3之间的距离、软磁带材3与微流道4结合方式、支撑件1厚度以及芯片整体厚度。
如图3和图2所示，一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，在微流道4所在平面的上下两侧分别设置有与微流道4平行的软磁带材3，上下两侧软磁带材3尺寸和形状相同且位置对齐，微流道4位于二者之间的中心位置向下10μm位置处。所述微流道4由两块模板2层叠组合而成，其中位于下侧的模板2的一侧表面具有微流道图案，微流道图案位于层叠组合后的两块模板2之间且构成所述微流道，两块模板2的材质均为PDMS。上下两侧软磁带材3之间的直线距离为450μm，其中，微流道4的高度d3为50μm，上侧软磁带材3与同侧的微流道表面之间的直线距离d1为210μm，下侧软磁带材3与同侧的微流道表面之间的直线距离d2为190μm。
如图2所示，所述微流道4沿着流动方向依次包括液体进口、调控区域11、液体出口；所述液体进口包括缓冲液进口7、样品进口8；所述液体出口包括磁选出口9、余液出口10。调控区域11为长方形区域，缓冲液进口7与样品进口8在调控区域11进口侧的微流道4宽度方向间隔设置，磁选出口9与余液出口10在调控区域11出口侧的微流道4宽度方向间隔设置。样品进口8与余液出口10之间的连线为直线，二者之间流体的流动方向为流场中非磁流体流动方向，以图2中的箭头所示，非磁流体流动方向为沿着微流道4的流场的直线方向，即非磁流体从样品进口8沿直线通过调控区域11流动至余液出口10；样品进口8与磁选出口9的位置呈交叉设置，所述样品进口8与磁选出口9之间与非磁流体流动方向具有夹角。所述调控区域11为5mm×5mm长方形区域；软磁带材3放置于调控区域11所在位置处。软磁带材3具有沿邻近样品进口8向邻近磁选出口9方向延伸的调控边界12，形状为弧形曲线，其与流场中非磁流体流动方向的夹角介于10-90°之间。
大量软磁带材单元组成整体软磁带材3，任意软磁带材单元可以根据需要让其存在或被刻蚀掉，以形成特定形状调控边界。每个软磁带材单元的尺寸最小为50μm×50μm。
所述软磁带材3为厚度为35μm的非晶金属带材，软磁带材型号为1J46。所述软磁带材3包括玻璃板，所述非晶金属带材粘结在玻璃板表面。玻璃板厚度为1mm。
所述软磁带材3分别粘结在所述微流道4的两块模板2上，粘结剂为E-30CL。
所述软磁带材3上还设置有支撑件，所述支撑件1为2mm厚的玻璃片，使得芯片整体结构的厚度为6.52mm，以保证磁控芯片核心部件的刚度。从而该芯片形成了玻璃片-软磁带材-PDMS-微流道-PDMS-软磁带材-玻璃片的层叠结构。
上述一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法，利用PDMS软光刻法通过二次倒模制成，具体包括以下步骤：
(1)刻蚀软磁带材及脱附，过程如下：
(1-1)在1mm厚的4英寸玻璃平面上以700rpm转速旋涂S1818光刻胶后，在75℃条件下加热75s。在S1818光刻胶上方贴附一层厚度为35μm的软磁带材，以1500Pa的压力均匀压紧8min使软磁带材通过S1818光刻胶黏附于玻璃平面；
(1-2)在(1-1)所得的软磁带材-S1818光刻胶-玻璃片中的软磁带材3上表面以3500rpm的转速旋涂S1818光刻胶，在75℃条件下加热150s后，在100℃条件下加热6min，得到光刻胶-软磁带材-S1818光刻胶-玻璃片结构；
(1-3)针对(1-2)所得结构最上层光刻胶进行图案化曝光处理，曝光激光波段为400～420nm，曝光能量为165mJ/cm2；
(1-4)将(1-3)所得样品在75℃条件下加热150s后，在100℃条件下加热8min，然后随炉冷却至25℃；
(1-5)将(1-4)所得样品在MF319显影液中浸泡显影65s；
(1-6)配制刻蚀液：按照质量比HCl:H2O2:H2O＝1:4:23先后将H2O2和HCl加入到去离子水中配制酸性刻蚀液，用玻璃棒缓慢搅匀；用滴管将配置得的酸性刻蚀液缓慢冲刷(1-5)所得样品的光刻胶一侧表面，任意位置冲刷180次直至软磁带材被刻蚀透；
(1-7)将(1-6)所得样品浸泡在AZ 400T抗蚀剂的剥离剂内40s，用镊子夹取收集刻蚀成形的软磁带材。
(2)芯片的制备：
利用PMMA倒模方法制备微流道软模板-磁分选单元结构：
(2-1)在4英寸硅片表面以550rpm转速旋涂PDMS后，在85℃烘箱中烘烤20至PDMS固化，得到硅片-软模板薄膜；
(2-2)在(2-1)获得的硅片-PDMS软模板薄膜PDMS表面上方涂抹粘结剂，将(1)所得的软磁带材放置在粘结剂上，用镊子轻轻按压直至贴紧固态PDMS表面，在85℃烘箱中烘烤20min至粘结剂固化，以将步骤(1)制备的软磁带材粘附在所述软模板薄膜上，然后脱模，将软模板薄膜和磁分选单元整体从所述硅片表面揭下，得到磁分选单元-软模板结构；原本与所述硅片相连接的表面定义为A面，与所述A面相对的表面为B面，上述过程可以使软磁带材距离A面为210μm；
利用PDMS倒模方法制备一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元：
(2-3)另取4英寸的硅片，在其表面以5000rpm转速旋涂SU8-2050光刻胶后，在75℃条件下加热2.5min后在100℃条件下加热7min，得到硅片-光刻胶结构；
(2-4)针对(2-3)所得硅片-光刻胶结构中的最上层光刻胶进行流道图案化曝光处理，曝光激光波段为380nm，曝光能量为245mJ/cm2；
(2-5)将(2-4)所得样品在75℃条件下加热3min后，在100℃条件下加热15min，然后随炉冷却至25℃；
(2-6)将(2-5)所得样品在mr-d-526-s显影液中浸泡显影4min后，在异丙醇中浸泡10s，取出后自然风干，得到硅片-图案化光刻胶结构；
(2-7)在(2-6)所得硅片-图案化光刻胶结构的光刻胶上表面以550rpm转速旋涂PDMS后，在85℃烘箱中烘烤20min至PDMS固化得到PDMS薄膜；
(2-8)在(2-7)获得的硅片-图案化光刻胶-PDMS薄膜的PDMS薄膜上方涂抹粘结剂，将步骤(1)制备的软磁带材放置在粘结剂上，用镊子轻轻按压直至贴紧固态PDMS表面，在85℃烘箱中烘烤25min至粘结剂固化，以将软磁带材粘附在所述PDMS薄膜上，然后脱模，将PDMS薄膜和软磁带材整体从所述硅片-光刻胶表面揭下，形成一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元结构；原本与所述第二基底板-光刻胶相连接的表面定义为C面，与所述C面相对的表面为D面，上述过程可以使磁铁距离C面中微流道结构凹陷底部为190μm；
结合两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构：对A、B、C、D四个面进行等离子表面活化后，另取a，b两片厚度为2mm的玻璃片，对两个玻璃片各自的一个表面进行等离子处理；先将B面与a玻璃片处理的表面键合，将D面与b玻璃片处理的表面键合，最后将A、C两面键合，最终得到芯片。
实施例3
本实施例的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，与实施例1不同的在于磁分选单元类型、微流道4高度、磁分选单元之间的距离、磁分选单元与微流道4结合方式、未设置支撑件1以及芯片整体厚度。
如图4和图5所示，一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，在微流道4所在平面的上下两侧分别设置有与微流道4平行的永磁铁6，上下两侧永磁铁6尺寸和形状相同且位置对齐，微流道4位于二者之间的中心位置。所述微流道4由两块模板2层叠组合而成，其中位于下侧的模板2的一侧表面具有微流道图案，微流道图案位于层叠组合后的两块模板2之间且构成所述微流道。两块模板2的材质均为PMMA。上下永磁铁6的直线距离d为1000μm，其中，微流道4的高度d3为50μm，上下两侧永磁铁6与同侧的微流道表面之间的直线距离d1和d2均为475μm。
如图5所示，所述微流道4沿着流动方向依次包括液体进口、调控区域11、液体出口；所述液体进口包括缓冲液进口7、样品进口8；所述液体出口包括磁选出口9、余液出口10。调控区域11为长方形区域，缓冲液进口7与样品进口8在调控区域11进口侧的微流道4宽度方向间隔设置，磁选出口9与余液出口10在调控区域11出口侧的微流道4宽度方向间隔设置。样品进口8与余液出口10之间的连线为直线，二者之间流体的流动方向为流场中非磁流体流动方向，以图5中的箭头所示，非磁流体流动方向为沿着微流道4的流场的直线方向，即非磁流体从样品进口8沿直线通过调控区域11流动至余液出口10；样品进口8与磁选出口9的位置呈交叉设置，所述样品进口8与磁选出口9之间与非磁流体流动方向具有夹角。所述调控区域11为11mm×2.5mm的长方形区域，永磁铁6的尺寸为10mm×2mm×1mm，永磁铁6沿着调控区域长度方向延伸放向置于调控区域11内。永磁铁6的一侧短边形成沿邻近样品进口8向邻近磁选出口9方向延伸的调控边界12，其与流场中非磁流体流动方向的夹角为90°。
永磁铁6型号为N52，其通过粘结剂分别粘结在所述微流道4的上下两侧模板2上，所述粘结剂为EAM-31CL。
单侧永磁铁6本身厚度为1mm，二者之间的距离为1mm，芯片整体结构的厚度为3mm，且磁铁强度较高，因此无需设置支撑件即可保证磁控芯片核心部件的刚度。
为了实现更好的磁分选，将调控边界12设计为沿邻近样品进口8向邻近磁选出口9方向延伸的斜线。
上述一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法，利用PMMA软光刻法通过二次倒模制成，具体包括以下步骤：
(1)利用PMMA倒模方法制备微流道软模板-磁分选单元结构
在4英寸硅片表面以500rpm转速旋涂PMMA后，在80℃烘箱中烘烤20min至PMMA固化，得到硅片-软模板薄膜；在获得的硅片-PMMA软模板薄膜上方涂抹粘结剂，将永磁铁6放置在粘结剂上，按压直至贴紧固态PMMA表面，在80℃烘箱中烘烤20min至粘结剂固化，以将永磁铁6粘附在PMMA软模板2薄膜上；然后脱模，将软模板2和永磁铁6整体从所述硅片表面揭下，得到微流道软模板-磁分选单元结构；原本与所述硅片相连接的表面定义为A面，上述过程可以使永磁铁6距离A面为475μm；
(2)利用PMMA倒模方法制备一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元
另取4英寸的硅片，在其表面以5000rpm转速旋涂SU8-2050光刻胶后，在75℃条件下加热2.5min后在100℃条件下加热9min，得到硅片-光刻胶结构；对最上层光刻胶进行流道图案化曝光处理，曝光激光波段为365nm，曝光能量为220mJ/cm2；所得样品在65℃条件下加热2min后，在95℃条件下加热15min，然后随炉冷却至23℃；所得样品在mr-d-526-s显影液中浸泡显影3min后，在异丙醇中浸泡10s，取出后自然风干，得到硅片-图案化光刻胶结构；
在所得硅片-图案化光刻胶结构的光刻胶上表面以500rpm转速旋涂PMMA后，在80℃烘箱中烘烤20min至硅片-图案化光刻胶结构固化得到软模板薄膜；在PMMA软模板薄膜上方涂抹粘结剂，将永磁铁6放置在粘结剂上，按压直至贴紧固态PMMA表面，在80℃烘箱中烘烤20min至粘结剂固化，以将永磁铁6粘附在PMMA软模板薄膜上；脱模，将PMMA软模板薄膜和磁分选单元整体从所述硅片-光刻胶表面揭下，形成一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元结构；原本与所述硅片-图案化光刻胶相连接的表面定义为C面，上述过程可以使永磁铁6距离C面中微流道结构凹陷底部为475μm；
(3)结合两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构：对A、C两个面进行等离子表面活化后，将A、C两面键合，最终得到“磁铁-PMMA-微流道-PMMA-磁铁”的层叠结构芯片。
对比例1
一种磁调节微流控芯片，如图9所示，在微流道4所在平面的下侧设置有与其平行的永磁铁6。所述微流道4由两块模板2层叠组合而成，其中位于下侧的模板2的一侧表面具有微流道图案，微流道图案位于层叠组合后的两块模板2之间且构成所述微流道，下侧的模板2的材质为PMMA，上侧模板2的材质为玻璃片。微流道4的高度d3为70μm。永磁铁6通过EAM-31CL粘结在所述微流道4的下侧模板2上，永磁铁6与下侧模板2的上表面之间的直线距离d2为475μm。
如图10所示，所述微流道4沿着流动方向依次包括液体进口、调控区域11、液体出口；所述液体进口包括缓冲液进口7、样品进口8；所述液体出口包括磁选出口9、余液出口10。调控区域11为长方形区域，缓冲液进口7与样品进口8在调控区域11进口侧的微流道4宽度方向间隔设置，磁选出口9与余液出口10在调控区域11出口侧的微流道4宽度方向间隔设置。样品进口8与余液出口10之间的连线为直线，二者之间流体的流动方向为流场中非磁流体流动方向，以图10中的箭头所示，非磁流体流动方向为沿着微流道4的流场的直线方向，即非磁流体从样品进口8沿直线通过调控区域11流动至余液出口10；样品进口8与磁选出口9的位置呈交叉设置，所述样品进口8与磁选出口9之间与非磁流体流动方向具有夹角。所述调控区域11的尺寸为11mm×2.5mm，所述永磁铁6为长方体，尺寸为10mm×2mm×1mm。永磁铁6倾斜放置于调控区域11所在位置处，其长边与非磁流体流动方向的夹角为45°。永磁铁型号为N52，剩余磁通密度为1.44T。
上述一种磁调节微流控芯片的制备方法，包括以下步骤：
(1)一侧具有微流道图案的PDMS模板：取4英寸的硅片，在其表面以5000rpm转速旋涂SU8-2050光刻胶后，在75℃条件下加热2.5min后在100℃条件下加热9min，得到硅片-光刻胶结构；对最上层光刻胶进行流道图案化曝光处理，曝光激光波段为365nm，曝光能量为220mJ/cm2；所得样品在65℃条件下加热2min后，在95℃条件下加热15min，然后随炉冷却至23℃；所得样品在mr-d-526-s显影液中浸泡显影3min后，在异丙醇中浸泡10s，取出后自然风干，得到硅片-图案化光刻胶结构；
所得硅片-图案化光刻胶结构的光刻胶上表面匀4ml的PDMS，在80℃烘箱中烘烤20min至PDMS固化，得到一侧具有微流道图案的PDMS模板；将其从硅片表面剥离，原本贴近硅片的表面为A面，与A面相对的为B面。
(2)键合：取一玻璃片，将玻璃片的一侧表面与(1)所得一侧具有微流道图案的PDMS模板的A面分别进行等离子表面活化后键合，微流道图案位于层叠的两块模板之间；在B面与调控区域11对应的位置利用EAM-31CL粘贴10mm×2mm×1mm的N52磁铁，磁铁的粘贴面为10mm×2mm的表面，且10mm边与流道中流场方向夹角为45°。
测试例1
采用实施例1所得的高通量磁调节微流控颗粒分选芯片进行肿瘤细胞磁分选。将芯片整体放入亥姆霍兹线圈提供的匀强磁场中，启动亥姆霍兹线圈对上下两侧软磁带材3进行磁化，通过样品进口8向微流道4中通入含有磁标记肿瘤细胞的流体，同时通过缓冲液进口7通入缓冲液，进行磁分选。亥姆霍兹线圈中心位置磁场的磁通密度为70mT，样本进口8通入的流体的流速为0.0300mm/s，处理样本通量可达3～5微升/s。
经观测，磁珠-细胞沿调控边界12运动，且几乎没有贴壁现象。
如图6的图6(a)、图7的图7(a)和图7(b)所示，在不加磁场时，A出口(即磁选出口9)未检测到磁珠颗粒，磁珠随从流体从B出口(即余液出口10)流出，证明在流场单独作用下，样本中的颗粒全部从B出口流出。
如图6(b)和图8的图8(a)、图8(b)、图8(c)和图8(d)所示，在施加磁场时，A出口中检测到磁珠颗粒，而B出口未检测到磁珠颗粒，证明在磁场-流场耦合作用过程中，磁珠运行轨迹受到磁场调控作用发生偏转，得到有效分选。
测试例2
采用对比例1的微流控芯片进行肿瘤细胞磁分选。在下侧的永磁铁6形成的磁场作用下通过样品进口8向微流道4中通入含有磁标记肿瘤细胞的流体，同时通过缓冲液进口7通入缓冲液，进行磁分选。永磁铁6的剩余磁通密度为1.44T，样本进口8通入的流体的流速为0.0090mm/s，处理样本通量为0.95微升/s。
由于磁铁的边界磁场变化不够明显，细胞轨迹与磁铁边界拟合程度较低，并未严格按照磁铁边界轨迹运动。当流体流速调节至0.0120mm/s时，磁珠向下贴壁严重。
可见，本申请实施例1的芯片中的新型双侧磁分选单元结构，可避免磁珠贴壁，从而实现高通量、高磁通密度的磁珠分选过程。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，其特征在于，在微流道所在平面的上下两侧分别设置有与其平行的磁分选单元，上下两侧磁分选单元尺寸和形状相同且位置对齐。
2.根据权利要求1所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，其特征在于，所述微流道的流场沿流动方向依次包括液体进口、调控区域和液体出口；所述液体进口包括样品进口；所述液体出口包括磁选出口和余液出口；所述样品进口与余液出口之间为流场中非磁流体流动方向，所述样品进口与磁选出口之间与所述非磁流体流动方向具有夹角；所述磁分选单元设置在所述调控区域所在位置处，所述磁分选单元具有沿邻近样品进口向邻近磁选出口方向延伸的调控边界，所述调控边界与所述非磁流体动方向具有夹角θ，0°＜θ≤90°。
3.根据权利要求1或2所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，其特征在于，所述磁分选单元为软磁带材，优选的，所述软磁带材为厚度为20～50μm的刻蚀成形的非晶金属带材；更优选的，所述非晶金属带材的材质为铁氧化物、钴氧化物、镍氧化物中的至少一种；
优选的，两侧软磁带材之间的直线距离d≤500μm；其中，所述软磁带材与同侧的微流道表面之间的直线距离为190～215μm，所述微流道的高度为50～70μm。
4.根据权利要求3所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，其特征在于，在上下两侧软磁带材之间的中心±70μm的范围内设置所述微流道。
5.根据权利要求1所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，其特征在于，所述磁分选单元与微流道之间具有粘结剂；优选的，所述粘结剂为EAM-31CL或E-30CL；
或，还包括封装结构，所述封装结构设置在所述微流道所在平面的上下两侧，每侧的软磁带材位于同侧的封装结构与微流道表面之间；优选的，所述封装结构的材质为PDMS或PMMA，上侧封装结构顶部至下侧封装结构底部的总厚度为3～5mm。
6.根据权利要求1或5所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片，其特征在于，包括支撑件，所述支撑件为玻璃片、PDMS的任一种或两种的组合；厚度为1～2.5mm；
和/或，所述微流道由两块模板层叠组合形成，其中一块模板的一面设置微流道图案，所述微流道图案位于层叠后两块模板之间并构成微流道；
优选的，所述模板为软模板，更优选的，所述软模板的材质为PDMS或PMMA。
7.权利要求1-6任一所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在微流道所在平面的上下两侧分布设置与其平行的磁分选单元。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：利用PDMS或PMMA软光刻法制作单侧微流道软模板，将磁分选单元与单侧微流道软模板结合形成单侧微流道软模板-磁分选单元结构，以及将单侧微流道软模板-磁分选单元结构结合形成芯片；
或者，利用PDMS或PMMA软光刻法制作单侧微流道软模板，将单侧微流道软模板结合形成微流道，以及将磁分选单元分别与微流道上侧表面和下侧表面结合形成芯片；
优选的，利用PDMS或PMMA软光刻法通过二次倒模制作两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构，再将两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构健合以形成芯片。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
利用PDMS或PMMA软光刻法制备微流道软模板-磁分选单元结构：在可脱模的第一基底板上旋涂PDMS或PMMA，固化得到软模板薄膜，再用粘结剂将磁分选单元粘附在所述软模板薄膜上，或通过封装结构将磁分选单元封装在所述软模板薄膜上，然后脱模，将软模板和磁分选单元整体从所述第一基底板表面揭下，得到微流道软模板-磁分选单元结构；原本与所述第一基底板相连接的表面定义为A面；
利用PDMS或PMMA倒模方法制备一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元：在可脱模的第二基底板上旋涂光刻胶，经流道图案化曝光、浸泡显影后形成微流道图案，在所得的光刻胶表面旋涂PDMS或PMMA后固化得到软模板薄膜，再用粘结剂将所述磁分选单元粘附在所述软模板薄膜上，或通过封装结构将所述磁分选单元封装在所述软模板薄膜上，然后脱模，将软模板和磁分选单元整体从所述第二基底板-光刻胶表面揭下，形成一侧具有微流道图案的微流道软模板-磁分选单元结构；原本与所述第二基底板-光刻胶相连接的表面定义为C面；
结合两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构：对A面、C面进行表面活化后彼此键合，得到微流道以及在所述微流道所在平面的上下两侧对称分布的、与微流道所在平面平行的磁分选单元；
优选的，与所述A面相对的表面为B面，与所述C面相对的表面为D面；在所述结合两个单侧微流道软模板-磁分选单元结构的步骤中，包括将B面和D面进行表面活化，分别与两个支撑件的活化表面键合的步骤。
10.权利要求1-6任一所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片或权利要求7-9任一所述的一种高通量磁调节微流控颗粒分选芯片的制备方法得到的芯片的应用，其特征在于，用于肿瘤细胞检测、外泌体富集、抗原检测以及精准细胞定位操控。
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