CN117321186A - 微流控芯片和反应系统 - Google Patents

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CN117321186A CN202280000920.6A CN202280000920A CN117321186A CN 117321186 A CN117321186 A CN 117321186A CN 202280000920 A CN202280000920 A CN 202280000920A CN 117321186 A CN117321186 A CN 117321186A
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Abstract

本公开提供一种微流控芯片和反应系统，微流控芯片包括：衬底基板；微腔限定层，设置在所述衬底基板上，且限定出多个微反应室；盖板，设置在所述微腔限定层背离所述衬底基板的一侧；加热层，设置在所述衬底基板和所述盖板中的一者与所述微腔限定层之间，用于对所述多个微反应室加热；其中，所述衬底基板和所述盖板中远离所述加热层的一者具有第一表面和第二表面，所述第一表面朝向所述加热层，所述第二表面背向所述加热层，所述第二表面的面积大于所述第一表面的面积。

Description

微流控芯片和反应系统 技术领域
本公开涉及生物检测领域，具体涉及一种微流控芯片和反应系统。
背景技术
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，其能将微量的脱氧核糖核酸(DNA)大量复制，使其数量大幅增加。与传统的PCR技术不同，数字聚合酶链式反应(digital PCR，dPCR)芯片技术是将核酸样本充分稀释，使每个反应单元内的目标分子(即DNA模板)的数量少于或者等于1个，在每个反应单元中分别对目标分子进行PCR扩增，扩增结束后对各个反应单元的荧光信号进行统计学分析，从而实现对单分子DNA的绝对定量检测。由于dPCR具有灵敏度高、特异性强、检测通量较高、定量准确等优点而被广泛应用于临床诊断、基因不稳定分析、单细胞基因表达、环境微生物检测和产前诊断等领域。
发明内容
本公开提出了一种微流控芯片和反应系统。
第一方面，本公开提供一种微流控芯片，其中，包括：
衬底基板；
微腔限定层，设置在所述衬底基板上，且限定出多个微反应室；
盖板，设置在所述微腔限定层背离所述衬底基板的一侧；
加热层，设置在所述衬底基板和所述盖板中的一者与所述微腔限定层之间，用于对所述多个微反应室加热；
其中，所述衬底基板和所述盖板中远离所述加热层的一者作为散热板，其具有朝向所述加热层的第一表面和背向所述加热层的第二表面，所述第 二表面的面积大于所述散热板在所述加热层所在平面上的正投影面积。
在一些实施例中，所述第二表面具有多个凹槽，所述多个微反应室在所述衬底基板上的正投影与至少两个凹槽在所述衬底基板上的正投影交叠。
在一些实施例中，所述多个凹槽中的每个沿第一方向延伸，所述多个凹槽沿第二方向间隔排列。
在一些实施例中，所述凹槽在所述第二方向上的尺寸在0.2mm～0.4mm之间；所述凹槽的深度在0.1mm～0.3mm之间，每相邻两个所述凹槽之间的间距在0.8mm～1.2mm之间。
在一些实施例中，所述多个凹槽包括多个第一凹槽和多个第二凹槽，所述多个第一凹槽在所述微腔限定层上的正投影位于所述微腔限定层的中间区；所述多个第二凹槽环绕所述多个第一凹槽所在区域，所述多个第一凹槽的分布密度大于所述多个第二凹槽的分布密度。
在一些实施例中，所述多个第一凹槽中的每个沿第一方向延伸，所述多个第一凹槽沿第二方向间隔排列，所述第一方向与所述第二方向交叉；
所述多个第二凹槽中的每个沿第三方向延伸，所述多个第一凹槽所在区域的每一侧均设置有多个第二凹槽，位于同一侧的多个第二凹槽沿第四方向间隔排列，所述第三方向与所述第四方向交叉。
在一些实施例中，所述第一凹槽在所述第二方向上的尺寸与所述第二凹槽在所述第四方向上的尺寸大致相等；所述第一凹槽的深度与所述第二凹槽的深度大致相等；相邻的第一凹槽之间的间距小于相邻的第二凹槽之间的间距。
在一些实施例中，相邻的第一凹槽之间的间距与相邻的第二凹槽之间间距的0.4～0.9倍。
在一些实施例中，所述第一凹槽在所述第二方向上的尺寸与所述第二凹槽在所述第四方向上的尺寸均在0.2mm～0.4mm之间；所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度均在0.1mm～0.3mm之间，相邻的所述第一凹槽之 间的间距在0.4mm～0.6mm之间，相邻的所述第二凹槽之间的间距在0.8mm～1.2mm之间。
在一些实施例中，所述加热层包括串联的多个加热电极，所述多个微反应室在所述衬底基板上的正投影与至少两个加热电极在所述衬底基板上的正投影交叠。
在一些实施例中，所述多个加热电极中的每个沿第五方向延伸，所述多个加热电极沿第六方向间隔排列，所述第五方向与所述第六方向交叉。
在一些实施例中，多个所述加热电极在所述第六方向上的尺寸大致相等，每相邻两个所述加热电极之间的间距大致相等。
在一些实施例中，每相邻两个所述加热电极之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，每个所述加热电极在所述第六方向上的尺寸在0.4mm～0.6mm之间。
在一些实施例中，所述多个加热电极包括多个第一加热电极和多个第二加热电极，所述多个第一加热电极沿第六方向的两侧均设置有所述第二加热电极；
其中，所述第一加热电极包括：相连的第一子电极和第二子电极，所述第一子电极在所述第五方向的两侧均设置有所述第二子电极，所述第一子电极在所述第二表面上的正投影位于所述第二表面的中间区；
所述第一子电极在单位长度内的电阻小于所述第二子电极在单位长度内的电阻。
在一些实施例中，所述第一子电极在垂直于所述第五方向上的截面面积大于所述第二子电极在垂直于所述第五方向上的截面面积。
在一些实施例中，所述第一子电极在所述第六方向上的尺寸大于所述第二子电极在所述第六方向上的尺寸。
在一些实施例中，所述第一子电极在所述第六方向上的尺寸为所述第二子电极在所述第六方向上的尺寸的1.5～3倍。
在一些实施例中，所述第一子电极在所述第六方向上的尺寸在0.8mm～1.2mm之间，所述第二子电极在所述第六方向上的尺寸在0.4mm～0.6mm之间。
在一些实施例中，相邻的所述第一子电极之间的间距在0.4mm～0.6mm之间，相邻的所述第二子电极之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，相邻的所述第二加热电极之间的间距在0.8mm～1.2mm之间。
在一些实施例中，所述第一子电极在第五方向上的尺寸为所述第一加热电极在所述第五方向上的尺寸的1/4～1/2。
在一些实施例中，所述多个加热电极在所述第二表面上的正投影环绕所述第二表面的中间区周围。
在一些实施例中，所述加热层还包括第一驱动电极和第二驱动电极，所述多个加热电极串联在所述第一驱动电极和所述第二驱动电极之间。
在一些实施例中，所述加热电极采用透明材料制成。
在一些实施例中，所述微流控芯片还包括键合层，所述键合层位于所述盖板和所述衬底基板之间，并与所述盖板和所述微腔限定层围成容置腔，所述微反应室位于所述容置腔中。
在一些实施例中，所述微流控芯片还包括亲水层，所述亲水层至少覆盖所述多个微反应室中每个的侧壁和底壁。
在一些实施例中，所述微流控芯片还包括疏水层；
其中，所述加热层位于所述衬底基板朝向所述盖板的表面上，所述疏水层位于所述盖板朝向所述衬底基板的表面上；或者，
所述加热层位于所述盖板朝向所述衬底基板的表面上，所述疏水层位于所述加热层朝向所述微腔限定层的一侧。
在一些实施例中，所述微流控芯片还包括进样口和出样口，其中，所述进样口和所述出样口均贯穿所述盖板和所述疏水层。
在一些实施例中，所述第一基板和所述第二基板均包括玻璃基板。
在一些实施例中，所述加热层位于所述盖板朝向所述微腔限定层的表面上，所述衬底基板与所述微腔限定层形成为一体结构。
第二方面，本公开提供一种反应系统，包括上述的微流控芯片。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1为本公开的一些实施例中提供的微流控芯片的结构示意图。
图2A为本公开的另一些实施例中提供的微流控芯片的结构示意图。
图2B为本公开的另一些实施例中提供的微流控芯片的结构示意图。
图3为本公开的一些实施例中提供的加热层的平面图。
图4为本公开的另一些实施例中提供的加热层的平面示意图。
图5为本公开的另一些实施例中提供的加热层的平面图。
图6为本公开的一些实施例提供的第二表面上的凹槽分布立体图。
图7为本公开的一些实施例中提供的第二表面上的凹槽分布平面图。
图8为本公开的另一些实施例提供的第二表面上的凹槽分布平面图。
图9为本公开的一些实施例中提供的反应系统的示意框图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、 “第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在进行PCR反应时，DNA片段的双链结构在高温时变性形成单链结构，在低温时引物与单链按照碱基互补配对原则实现结合，在DNA聚合酶最适宜温度实现碱基结合延伸，上述过程即为变性-退火-延伸的温度循环过程。通过变性-退火-延伸的多个温度循环过程，DNA片段可实现大量复制。
为了实现上述温度循环过程，通常需要采用一系列的外部设备对微流控芯片进行加热，使得设备体积庞大，操作复杂，且成本较高。为了提高集成度，可以在微流控芯片中集成控温层，例如，加热层和散热层。在一些示例中，微流控芯片包括：具有多个微反应室的微腔限定层、加热层和散热层，散热层位于加热层远离微腔限定层的一侧。这样情况下，在对微反应室中的试样进行降温时，需要先将加热层的热量带走再对试样降温，从而导致检测效率降低。
图1为本公开的一些实施例中提供的微流控芯片的结构示意图，图2A为本公开的另一些实施例中提供的微流控芯片的结构示意图，图2B为本公开的另一些实施例中提供的微流控芯片的结构示意图，如图1至图2B所示，微流控芯片包括：衬底基板10、微腔限定层40、盖板20和加热层30。
其中，微腔限定层40设置在衬底基板10上，且限定出多个微反应室41。可选地，微流控芯片可以用于进行聚合酶链式反应(例如，数字聚合 酶链式反应)，并且还可以进一步用于反应之后的检测过程。其中，微反应室41可以用于容纳反应体系溶液。
盖板20与衬底基板10相对设置，并位于微腔限定层40背离衬底基板10的一侧。
加热层30设置在衬底基板10和盖板20中的一者与微腔限定层40之间，用于对多个微反应室41加热，从而对微反应室41中的反应体系溶液加热，使其进行扩增反应。其中，加热层30可以由导电材料制成，从而在通电后释放热量。
其中，衬底基板10和盖板20中远离加热层30的一者作为散热板，其具有第一表面S1和第二表面S2，第一表面S1朝向加热层30，第二表面S2背向加热层30，第二表面S2作为散热面，其面积大于散热板在加热层30所在平面上的正投影的面积，从而在制冷流体吹向第二表面S2时，提高对微反应室41内溶液的散热效果。
例如，如图1所示，加热层30位于衬底基板10与微腔限定层40之间，则图1中盖板20的下表面为第一表面S1，盖板20的上表面为第二表面S2，盖板20的上表面的面积大于盖板20在加热层30所在平面上的正投影的面积，其中，在图1中，加热层30所在平面即为衬底基板10的上表面；盖板20的下表面为平面时，盖板20在加热层30所在平面上的正投影的面积即为盖板20的下表面面积。又例如，如图2A所示，加热层30位于衬底基板10与微腔限定层40之间，则图2A中衬底基板10作为散热板，其上表面为第一表面S1，衬底基板10的下表面为第二表面S2，衬底基板10的下表面的面积大于衬底基板10在加热层30所在平面上的正投影的面积，其中，在图2A中，加热层30所在平面即为盖板20的下表面；衬底基板10的上表面为平面时，衬底基板10在加热层30所在平面上的正投影的面积即为，衬底基板10的上表面的面积。也就是说，第二表面S2(散热面)具有较大的面积，从而提高散热效果；并且，第二表面S2和加热层30分别 位于微腔限定层40的相对两侧，这种情况下，第二表面S2进行散热时，并不需要带走加热层30上的热量；加热层30在进行加热时，也不会受到散热面的温度影响，从而提高升温效率。
下面以加热层30设置在衬底基板10与微腔限定层40之间为例，对本公开实施例中的微流控芯片进行介绍。
其中，衬底基板10和盖板20均可以为玻璃基板，当然，二者也可以采用其他合适材质的基板，本公开实施例对此不作限制。衬底基板10和盖板20的形状可以为矩形，也可以为其他适用的形状，本公开实施例对此不作限制。另外，盖板20的形状、大小均可以与衬底基板10相同。
如图1所示，微腔限定层40位于衬底基板10上，且限定多个微反应室41。相邻的微反应室41彼此(例如通过间隔壁)至少部分间隔开。每个微反应室41包括侧壁41a和底壁41b。微反应室41为反应体系溶液提供了容纳空间，微反应室41可以是微反应凹槽、凹陷等，只要具有能够容纳反应体系溶液的空间即可，本公开的实施例对此不作限定。例如，微反应凹槽或凹陷的深度可以约为10μm，也可以为其他适用的数值。
可选地，多个微反应室41的形状可以相同，每个微反应室41的立体形状例如为近似的圆台体，即，在垂直于衬底基板10的方向上的截面为近似的梯形且平行于衬底基板10的截面为近似的圆形。当然，也可以至少部分微反应室41形状不相同。
需要说明的是，本公开的实施例中，微反应室41的形状不受限制，可以根据实际需求设计。例如，每个微反应室41的形状也可以为圆柱形、长方体形、多边棱柱、球体、椭球体等任意适用的形状。例如，微反应室41在平行于衬底基板10的平面上的截面形状可以为椭圆形、三角形、多边形、不规则的形状等，在垂直于衬底基板10的方向上的截面形状可以为正方形、圆形、平行四边形、矩形等。
可选地，多个微反应室41在微腔限定层40中均匀分布。例如，多个 微反应室41呈阵列排布，这种方式可以使后续阶段对该微流控芯片进行光学检测时得到的荧光图像较为规则和整齐，以便于快速、准确地得到检测结果。当然，本公开的实施例不限于此，多个微反应室41也可以不均匀分布，或者呈其他排列方式，本公开的实施例对此不作限制。
另外，本公开的实施例中，微反应室41的尺寸和数量可以根据实际需求而定，微反应室41的尺寸和数量与微腔限定层40的尺寸相关。在微反应室41的尺寸固定的情况下，微反应室41的数量越多，相应地，微腔限定层40、衬底基板10和盖板20的尺寸也越大。例如，在当前的制备工艺下，在数十平方厘米的面积内，微反应室41的数量可以达到数十万个甚至数百万个，微流控芯片的检测通量大。
可选地，微腔限定层40的材料可以为光刻胶，光刻胶可以通过旋涂的方式在衬底基板10上形成。对光刻胶进行图案化，从而可以得到具有多个微反应室41的微腔限定层40。
在一些实施例中，如图1所示，加热层30设置在衬底基板10上，并位于衬底基板10与微腔限定层40之间。加热层30配置为在通电后释放热量，从而对微反应室41内的反应体系溶液加热。
图3为本公开的一些实施例中提供的加热层的平面图，如图3所示，加热层30可以包括第一驱动电极30c和第二驱动电极30d，还包括串联在第一驱动电极30c与第二驱动电极30d之间的多个加热电极30a。其中，多个微反应室41在衬底基板10上的正投影与至少两个加热电极30a在衬底基板10上的正投影交叠，以便于加热层30对多个微反应室41的有效加热。例如，多个微反应室41所在区域在衬底基板10上的正投影位于多个加热电极30a所在区域在衬底基板10上的正投影范围内，以便于加热层30对多个微反应室41的充分加热。例如，多个加热电极30a所在区域在衬底基板10上的正投影可以与多个微反应室41所在区域在衬底基板10上的正投影相同，或者略大于多个微反应室41所在区域在衬底基板10上的正投影。
需要说明的是，多个微反应室41所在区域为一连续区域，其可以看作，能够包围所有微反应室41的最小区域。同理，多个加热电极30a所在区域也为一连续区域，其可以看作，能够包围所有加热电极30a的最小区域，例如，在图3中，多个加热电极30a所在区域即为虚线框M所包围的区域。
在需要对微反应室41加热时，通过驱动设备为第一驱动电极30c和第二驱动电极30d提供不同的电压信号，从而在第一驱动电极30c和第二驱动电极30d之间形成电流通路，使得每个加热电极30a均有电流流过，进而释放热量。
与并联方式相比，多个加热电极30a采用串联的方式连接时，每个加热电极30a上的电流相等，加热电极30a的加热效率与电阻相关，因此，当需要调整加热电极30a对微腔限定层40不同区域的加热效率时，只需调整电阻即可，调整方式更简易。并且，在相同的加工误差下，串联电路的加热功率误差比并联电路的加热功率误差小很多。表1为并联电路和串联电路的加热功率数据，表1中，在多个加热电极30a串联的情况下，若每个加热电极30a的目标电阻为20Ω，实际加工产生的电阻为21Ω，则串联的多个加热电极30a实际所产生的功率为7.20W，与目标功率(6.85W)之差较小；在多个加热电极30a并联的情况下，若每个加热电极30a的目标电阻为20Ω，实际加工产生的电阻为21Ω，则并联的多个加热电极30a实际所产生的功率为27.43W，与目标功率(28.8W)之差较大。
表1
在一些实施例中，如图3所示，每个加热电极30a呈长条形，其在第 一表面S1上的正投影沿第五方向延伸，并且，多个加热电极30a沿第六方向间隔排列，其中，第五方向与第六方向交叉。例如，第五方向与第六方向垂直。
需要说明的是，加热电极30a呈长条形是指，加热电极30a在第五方向上的最大尺寸大于加热电极30a在第六方向上的最大尺寸。例如，加热电极30a为矩形；或者，加热电极30a为波浪形，即，加热电极30a的左右两个侧边为波浪形；又或者，加热电极30a为梯形，即，加热电极30a的左右两个侧边与下侧边并不垂直；当然，加热电极30a也可以为其他形状。
如图3所示，多个加热电极30a连接为电极串，其中，至少两个加热电极30a之间通过连接部30b连接。例如，当多个加热电极30a延伸方向相同，且沿与延伸方向交叉的方向依次排列时，每相邻两个加热电极30a之间通过连接部30b连接。其中，连接部30b可以与加热电极30a的材料相同，从而简化制备工艺。
在一些实施例中，如图3所示，不同的加热电极30a的电阻可以相同。例如，每个加热电极30a在第一表面S1上的正投影均为矩形，不同的加热电极30a在第六方向上的尺寸大致相等，每相邻两个加热电极30a之间的间距大致相等。
需要说明的是，相邻两个加热电极30a之间的间距是指，相邻两个加热电极30a之间最近距离，具体可以为相邻的两个加热电极中，相互靠近的边缘之间的距离。本公开实施例中多个数值“大致相等”是指，任意两个数值之间的差值小于一定范围，例如，小于5％或10％。当然，“大致相等”也可以是指这些数值完全相等。
在一个示例中，沿同一方向排列的每相邻两个加热电极30a之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，例如，每相邻两个加热电极30a之间的间距为0.8mm或0.9mm或1mm或1.1mm或1.2mm。每个加热电极30a在第六方向上的尺寸在0.4mm～0.6mm之间。例如，每个加热电极30a在所述第六 方向上的尺寸为0.4mm或0.5mm或0.6mm。
图4为本公开的另一些实施例中提供的加热层的平面图，图4所示的加热层30与图3所示的加热层30类似，均包括第一驱动电极30c、第二驱动电极30d以及串联在二者之间的多个加热电极30a，每个加热电极30a呈长条形，其在第一表面S1上的正投影沿第五方向延伸，并且，多个加热电极30a在第六方向上间隔排列，每相邻两个加热电极30a之间可以通过连接部30b连接。图4所示的加热层30与图3的区别在于，在图4中，多个加热电极30a包括：多个第一加热电极31和多个第二加热电极32，多个第一加热电极31沿第六方向的两侧均设置有第二加热电极32。例如，多个第一加热电极31沿第六方向的两侧均设置有多个第二加热电极32。需要说明的是，在图4中，仅示意性地示出多个第一加热电极31的两侧均设置有三个第二加热电极32，但本公开的实施例对此不作限制，第二加热电极32的数量可以根据实际需要设置。
当加热层30的各位置所散热的热量相同时，微腔限定层40的中部区域将出现热量集中的现象，从而导致微腔限定层40的受热不均匀。为了提高微腔限定层40的受热均匀性，可以降低加热层30对微腔限定层40的中间区域的加热效果，具体可以通过调整第一加热电极31的电阻来实现。
如图4所示，第一加热电极31包括：相连的第一子电极311和第二子电极312，第一子电极311在第五方向的两侧均设置有第二子电极312，第一子电极311在微腔限定层40上的正投影位于微腔限定层40的中间区。也就是说，多个第一加热电极31的第一子电极311所在区域Q与微腔限定层40的中间区相对。第一子电极311在单位长度内的电阻小于第二子电极312在单位长度内的电阻。需要说明的是，“中间区”为位于微腔限定层40中部的预定大小的区域，该区域的大小可以根据实际情况确定，例如，当加热层30的各位置所释放的热量相同时，微腔限定层40中升温较快的区域作为中间区。还需要说明的是，“单位长度”是指，第五方向上的单位长 度，具体可以为1μm或1mm。也就是说，在第五方向上，1μm(或1mm)长度内的第一子电极311的电阻小于1μm(或1mm)长度内的第二子电极312的电阻。通过这种设置方式，有利于提高微腔限定层40受热的均匀性。
在一些实施例中，第一子电极311的长度(即第一子电极311在第五方向上的尺寸)为第一加热电极31的长度(即第一加热电极31在第五方向上的尺寸)的比例可以根据中间区的大小确定，在一些示例中，第一子电极311的长度为第一加热电极31长度的1/4～1/2，例如，第一子电极311的长度为第一加热电极31长度的1/4或1/3或1/2。在一些实施例中，第一加热电极31的长度与第二加热电极32的长度可以大致相等。
在一些实施例中，第一子电极311和第二子电极312采用相同的材料制成，以便于工艺制作。这种情况下，可以将第一子电极311在垂直于所述第五方向上的截面面积设置得比第二子电极312在垂直于第五方向上的截面面积更大，从而使第一子电极311在单位长度内的电阻小于第二子电极312在单位长度内的电阻。
在一些实施例中，将第一子电极311和第二子电极312的厚度设置为相等，将第一子电极311在第六方向上的尺寸设置得比第二子电极312在第六方向上的尺寸更大，从而使第一子电极311和第二子电极312满足上述电阻要求，且便于工艺制作。
示例性地，第一子电极311、第二子电极312、第二加热电极32在第一表面S1上的正投影均为矩形。第一子电极311在第六方向上的尺寸为第二子电极312在第六方向上的尺寸的1.5～3倍，例如，第一子电极311在第六方向上的尺寸为第二子电极312在第六方向上的尺寸的1.5倍，或1.8倍，或2倍，或2.5倍，或3倍。
示例性地，第一子电极311在第六方向上的尺寸在0.8mm～1.2mm之间，例如，第一子电极311在第六方向上的尺寸为0.8mm或0.9mm或1mm或1.1mm或1.2mm。第二子电极312在第六方向上的尺寸在0.4mm～0.6mm 之间，例如，第二子电极312在第六方向上的尺寸为0.4mm或0.45mm或0.5mm或0.55mm或0.6mm。
示例性地，相邻的第一子电极311之间的间距在0.4mm～0.6mm之间，例如，相邻的第一子电极311之间的间距为0.4mm或0.45mm或0.5mm或0.55mm或0.6mm。示例性地，相邻的第二子电极312之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，例如，相邻的第二子电极312之间的间距为0.8mm或0.9mm或1mm或1.1mm或1.2mm。示例性地，相邻的第二加热电极32之间的间距在0.8mm～1.2mm之间。例如，相邻的第二加热电极32之间的间距为0.8mm或0.9mm或1mm或1.1mm或1.2mm。
图5为本公开的另一些实施例中提供的加热层的平面图，图5所示的加热层30与图3所示的加热层30类似，均包括第一驱动电极30c、第二驱动电极30d以及串联在二者之间的多个加热电极30a，每个加热电极30a可以呈长条形，多个加热电极30a通过连接部30b连成电极串。图5所示的加热层30与图3的区别在于，在图5中，多个加热电极30a在微腔限定层40上的正投影环绕微腔限定层40的中间区。这种设置方式同样可以降低加热层30中部的加热功率，从而提高微腔限定层40的受热均匀性。
例如，如图5所示，多个加热电极30a包括：多个第三加热电极33、多个第四加热电极34、多个第五加热电极35和多个第六加热电极36，多个第三加热电极33和多个第四加热电极34均在X方向上间隔排列。多个第五加热电极30a和多个第六加热电极30a均在Y方向上间隔排列，每个第五加热电极30a和每个第六加热电极30a沿X方向延伸，每个第三加热电极30a和每个第四加热电极30a沿Y方向延伸。第三加热电极30a、第四加热电极30a、第五加热电极30a、第六加热电极30a在微腔限定层40上的正投影分别位于中间区的不同侧。
在图3至图5所示的实施例中，每个加热电极30a在第一表面S1上的正投影可以呈矩形，但本公开的实施例不限于此。例如，部分加热电极30a 在第一表面S1上的正投影在第一表面S1上的正投影为弧形。
在本公开的实施例中，加热电极30a可以采用电阻率较大的导电材料制备，从而使该加热电极30a在提供较小的电信号时产生较多的热量，以提高能量转化率。加热电极30a例如可以采用透明导电材料制备，例如采用氧化铟锡(ITO)、氧化锡等制备，由于这些透明导电材料不但具有比金属材料更大的电阻率而且具有透明性，从而可以在实现加热的同时还便于后续的光学检测。当然，本公开的实施例不限于此，加热电极30a也可以采用其他适用的材料制备，例如金属等，本公开的实施例对此不作限制。
另外，第一驱动电极30c和第二驱动电极30d可以为尺寸较大的方块性，从而可以方便地与驱动设备的中的探针或电极接触连接，其接触面积大，能够稳定地接收电信号。通过这种方式，可以使微流控芯片实现即插即用，操作简单，使用方便。其中，第一驱动电极30c和第二驱动电极30d可以采用金属材料制成，以提高二者的导电性，有利于驱动设备为加热层30提供驱动信号。
另外，第一驱动电极30c、第二驱动电极30d相对于多个加热电极30a的位置可以根据实际需求设置，本公开对此不做限定。例如，如图3至图5所示，第一驱动电极30c和第二驱动电极30d可以分别位于多个加热电极30a的相对两侧，当然，第二驱动电极30d和第二驱动电极30d也可以位于多个加热电极30a的同一侧。
继续参阅图1，当加热层30位于衬底基板10上时，微流控芯片还可以包括绝缘层70，绝缘层70位于加热层30与微腔限定层40之间。绝缘层70用于保护加热电极30a，防止水汽侵蚀加热电极30a，减缓加热电极的老化，并且可以起到平坦化的作用。例如，绝缘层70可以采用无机绝缘材料或有机绝缘材料制成。例如，绝缘层70的材料可以包括氧化硅或氮化硅等。
需要说明的是，绝缘层70在对应于第一驱动电极30c和第二驱动电极30d的位置设置有过孔，从而将第一驱动电极30c的至少一部分和第二驱动 电极30d的至少一部分露出，以保证第一驱动电极30c和第二驱动电极30d与驱动设备的电连接。
继续参阅图1，微流控芯片还包括亲水层51，亲水层51至少覆盖每个微反应室41的侧壁41a和底壁41b，亲水层51具有亲水疏油的特性。例如，亲水层51还可以覆盖微反应室41之间的区域。由于微反应室41的表面(即侧壁41a和底壁41b)设置有亲水层51，从而提高了微反应室41的亲水性，在外界没有对反应体系溶液施加驱动力的情况下，反应体系溶液可以基于毛细现象而自动逐渐进入每个微反应室41内，从而实现自动进样和样品填装。
例如，亲水层51的材料为经过表面碱处理的硅氧化物或氧氮化硅，表面碱处理是指采用碱溶液对硅氧化物或氧氮化硅覆盖微反应室41的侧壁41a和底壁41b的部分进行浸泡处理，以进行表面改性从而形成亲水层51。
继续参阅图1，微流控芯片还包括键合层60、进样口21和出样口22。键合层60位于衬底基板10和盖板20之间，例如设置在微流控芯片的边缘处。键合层60的材料为热固胶或包含隔垫物的光敏胶。键合层60与盖板20、微腔限定层40围成容置腔，微反应室41位于容置腔中。容置腔为微流控芯片中的空腔。在微流控芯片的使用过程中，容置腔中充满连续相(例如矿物油)，反应体系溶液作为离散相进入各个微反应室41中。
进样口21和出样口22均贯穿盖板20，并均与容置腔连通。进样口21和出样口22可以位于多个微反应室41相对的两侧。反应体系溶液可以通过微量注射泵或通过移液枪注射到进样口21，然后通过自吸液进入到各微反应室41中。未进入到微反应室41的反应体系溶液通过出样口22排出微流控芯片。
另外，在一些示例中，微腔限定层40还可以限定出进样流道和出样流道(图中未示出)，进样流道和出样流道均与容置腔连通。例如，进样流道还与进样口21连通，从而使液体可以从进样口21通过进样流道流入容置 腔。出样流道还与出样口22连通，从而使液体可以从容置腔通过出样流道以及出样口22流出芯片。例如，进样流道和出样流道可以为直线形、折线形或曲线形等任意形状，这可以根据实际需求而定，本公开的实施例对此不作限制。需要说明的是，在其他示例中，也可以省略进样流道和出样流道，而直接将进样口21和出样口22设置在容置腔的边界上。
继续参考图1，微流控芯片还可以包括疏水层52，其设置在盖板20朝向衬底基板10的表面上。疏水层52具有疏水亲油的特性，通过设置疏水层52，可以使反应体系溶液更容易进入每个微反应室41中。例如，疏水层52的材料为经过等离子体(Plasma)改性处理的硅氮化物。当然，本公开的实施例不限于此，疏水层52也可以采用树脂或其他适用的无机或有机材料，只要保证疏水层52朝向微腔限定层40的一侧具有疏水性即可。例如，疏水层5218可以采用疏水性材料直接制备。又例如，疏水层52可以采用不具有疏水性的材料制备，在这种情况下，需要对该疏水层52朝向微腔限定层40一侧的表面进行疏水化处理，从而使该疏水层52具有疏水性。
在本公开的实施例中，亲水层51和疏水层52可以共同调节反应体系溶液的液滴的表面接触角，从而使微流控芯片实现自吸液进样和油封。例如，在该微流控芯片中，通过疏水层52改善微反应室41外面的疏水性能，而微反应室41内部表面的亲水性好，从而使反应体系溶液从微反应室41外部向微反应室41内部浸润。因此，在亲水层51和疏水层52的共同作用下，反应体系溶液更容易进入每个微反应室41。
需要说明的是，上述进样口21和出样口22均贯穿疏水层52。
在图1所示的微流控芯片中，盖板20作为散热板，其具有朝向加热层30的第一表面S1和背离加热层30的第二表面S2，第二表面S2作为散热面，其面积大于盖板20在加热层30所在平面上的正投影的面积，从而提高散热效果。
在一些实施例中，第二表面S2上设置有多个凹槽Va，从而使第二表面 S2达到较大的面积，进而提高散热效果，另外，与平面相比，当散热流体接触到凹凸不平的表面时，更容易热量交换，进一步提高散热效果。应当理解的是，当第二表面S2具有凹槽Va时，第二表面S2的面积为每个凹槽Va内壁与未形成凹槽Va的部分的面积之和。
其中，多个微反应室41在衬底基板10上的正投影与至少两个凹槽Va在衬底基板10上的正投影交叠，以便于凹槽Va对多个微反应室41的有效散热。例如，多个微反应室41所在区域在衬底基板10上的正投影位于多个凹槽Va所在区域在衬底基板10上的正投影范围内，以便于多个凹槽Va对多个微反应室41的充分散热。例如，多个凹槽Va所在区域在衬底基板10上的正投影可以与多个微反应室41所在区域在衬底基板10上的正投影相同，或者略大于多个微反应室41所在区域在衬底基板10上的正投影。
需要说明的是，多个凹槽Va所在区域为一连续区域，其可以看作，能够包围所有凹槽Va的最小区域。同理，多个凹槽Va所在区域也为一连续区域，其可以看作，能够包围所有凹槽Va的最小区域。
图6为本公开的一些实施例提供的第二表面上的凹槽分布立体图，图7为本公开的一些实施例中提供的第二表面上的凹槽分布平面图，如图6和图7所示，多个凹槽Va中的每个沿第一方向延伸，多个凹槽Va沿第二方向间隔排列，第一方向与第二方向交叉，例如，第一方向与第二方向相互垂直。
其中，凹槽Va沿第一方向延伸是指，凹槽Va在第一平面上的正投影大致呈沿第一方向延伸的趋势。本公开对凹槽Va的形状不做具体限定，例如，凹槽Va在垂直于第五方向上的截面为矩形，或近似的梯形，或弧形；凹槽Va在第一表面S1上的正投影为矩形或近似的矩形。
示例性地，在图6和图7中，多个凹槽Va的长度可以相同，宽度也可以相同，深度也可以相同。其中，在图6和图7中，凹槽Va的长度是指凹槽Va在第一方向上的尺寸，凹槽Va的宽度是指凹槽Va在第二方向上的尺 寸。示例性地，每个凹槽Va的长度可以在0.2mm～0.4mm之间，例如，每个凹槽Va的宽度为0.2mm或0.3mm或0.4mm。示例性地，每个凹槽Va的深度在0.1mm～0.3mm之间，例如，每个凹槽Va的深度为0.1mm或0.2mm或0.3mm。每个凹槽Va可以在第一方向上贯穿第二平面，即，凹槽Va的长度可以第二平面在第一方向上的尺寸相等。
如图6和图7所示，在一些实施例中，多个凹槽Va均匀分布，即，每相邻两个所述凹槽Va之间的间距相等。示例性地，每相邻两个凹槽Va之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，例如，每相邻两个凹槽Va之间的间距为0.8mm或0.9mm或1mm或1.1mm或1.2mm。其中，相邻两个凹槽Va之间的间距是指相邻两个凹槽Va之间的最近距离。
图8为本公开的另一些实施例提供的第二表面上的凹槽分布平面图，如图8所示，多个凹槽Va呈不均匀分布，具体地，多个凹槽Va包括多个第一凹槽Va1和多个第二凹槽Va2，多个第一凹槽Va1位于图8中虚线框所示的区域M内，该区域M与微腔限定层40的中间区相对，即，多个第一凹槽Va1在微腔限定层40上的正投影位于该微腔限定层40的中间区。而多个第二凹槽Va2在微腔限定层40上的正投影环绕中间区。多个第一凹槽Va1的分布密度大于多个第二凹槽Va2的分布密度。
可以理解的是，当降温流体冲击到平整的表面时，该表面的中间区域的散热效果将弱于边缘区域的散热效果，而图8中所示的实施例中，多个第一凹槽Va1被多个第二凹槽Va2所环绕，且第一凹槽Va1的分布密度大于第二凹槽Va2的分布密度，从而提高第一凹槽Va1所处区域的散热效果，进而使微腔限定层40的各位置的降温效果趋于一致。
本公开实施例中对第一凹槽Va1和第二凹槽Va2的形状不做具体限定，例如，如图8所示，多个第一凹槽Va1中的每个沿第一方向延伸，多个第一凹槽Va1沿第二方向间隔排列，第一方向与第二方向交叉，例如，第一方向与第二方向垂直。需要说明的是，第一凹槽Va1沿第一方向延伸是指， 第一凹槽Va1大体呈现沿第一方向延伸的趋势，其在第一方向上的最大尺寸大于其在第二方向上的最大尺寸，但并不表示第一凹槽Va1一定是直线状。例如，第一凹槽Va1在第一平面上的正投影可以为矩形，也可以为梯形，也可以为弧形、波浪形等不规则图形。另外，第一凹槽Va1在垂直于第一方向上的截面可以为矩形，或近似的梯形，或弧形，本公开对此不做限定。
多个第一凹槽Va1所在区域的每一侧均设置有多个第二凹槽Va2，每个第二凹槽Va2沿第三方向延伸，位于同一侧的多个第二凹槽Va2沿第四方向间隔排列，第三方向与第四方向交叉。例如，第三方向与第四方向垂直。需要说明的是，第二凹槽Va2沿第三方向延伸是指，第二凹槽Va2大体呈现沿第三方向延伸的趋势，其在第三方向山上的最大尺寸大于其在第四方向上的最大尺寸，但并不表示第二凹槽Va2一定呈直线状。例如，第二凹槽Va2在第一平面上的正投影可以为矩形，也可以为梯形，也可以为弧形、波浪形等不规则图形。另外，第二凹槽Va2在垂直于第三方向上的截面可以为矩形，或近似的梯形，或弧形，本公开对此不做限定。
在一个示例中，如图8所示，第一凹槽Va1的延伸方向与第二凹槽Va2的延伸方向相同，多个第一凹槽Va1的排列方向与多个第二凹槽Va2的排列方向相同，即，第三方向与第一方向相同，第二方向与第四方向相同。需要说明的是，本公开实施例不限于此，例如，第一凹槽Va1的延伸方向与第二凹槽Va2的延伸方向也可以交叉。
在一些实施例中，第一凹槽Va1的尺寸与第二凹槽Va2的宽度大致相等。需要说明的是，第一凹槽Va1/第二凹槽Va2的宽度是指，第一凹槽Va1/第二凹槽Va2在垂直于其延伸方向上的尺寸，对于图8中所示的情况，第一凹槽Va1沿第一方向延伸，则第一凹槽Va1的宽度为第一凹槽Va1在第二方向上的尺寸；第二凹槽Va2沿第三方向延伸，则第二凹槽Va2的宽度为，第二凹槽Va2在第四方向上的尺寸。
示例性地，第一凹槽Va1的宽度与第二凹槽Va2的宽度均在0.2mm～0.4mm之间，例如，第一凹槽Va1的宽度和第二凹槽Va2的宽度均为0.2mm，或0.3mm或0.4mm。当然，第一凹槽Va1和第二凹槽Va2的宽度可以有所差异。
在一些实施例中，第一凹槽Va1的深度与第二凹槽Va2的深度大致相等，从而便于制作工艺。示例性地，第一凹槽Va1的深度和第二凹槽Va2的深度均在0.1mm～0.3mm之间，例如，第一凹槽Va1的深度和第二凹槽Va2的深度均为0.1mm，或0.2mm或0.3mm。
在一些实施例中，相邻的第一凹槽Va1之间的间距小于相邻的第二凹槽Va2之间的间距。例如，相邻的第一凹槽Va1之间的间距与相邻的第二凹槽Va2之间间距的0.4～0.9倍，例如，相邻的第一凹槽Va1之间的间距与相邻的第二凹槽Va2之间间距的0.4倍，或0.5倍，或0.6倍，或0.7倍，或0.8倍，或0.9倍。
示例性地，相邻的第一凹槽Va1之间的间距在0.4mm～0.6mm之间，例如，相邻的第一凹槽Va1之间的间距为0.4mm，或0.5mm或0.6mm。相邻的第二凹槽Va2之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，例如，相邻的第二凹槽Va2之间的间距为0.8mm或0.9mm或1.0mm或1.1mm或1.2mm。
需要说明的是，图8中所示的实施例是以第一凹槽Va1和第二凹槽Va2在第一表面S1上的正投影均为矩形为例进行说明的，在实际应用中，可以根据需求将第一凹槽Va1和第二凹槽Va2设置为其他形状，例如，第一凹槽Va1呈圆柱状、圆台状等，每个第二凹槽Va2环绕多个第一凹槽Va1，多个第二凹槽Va2依次嵌套。
还需要说明的是，在微流控芯片中，加热层30的多种设置方式和凹槽Va的多种设置方式可以相互组合，例如，当多个凹槽Va采用图7中所示的设置方式是，加热层30可以采用图3至图5中任意一种所示的设置方式；当多个凹槽Va采用图8中所示的设置方式时，加热层30同样可以采用图3 至图5中任意一种所示的设置方式。
另外，需要说明的是，上述实施例是以加热层30设置在衬底基板10上、凹槽Va设置在盖板20上为例进行说明的。在其他实施例中，可以将加热层30和凹槽Va的位置进行调整，例如，在图2A所示的实施例中，将加热层30设置在盖板20上，将凹槽Va设置在衬底基板10上。
图2A所示的微流控芯片与图1所示的微流控芯片类似，区别在于，在图2A中，加热层30设置在盖板20朝向衬底基板10的表面上，衬底基板10远离盖板20的表面具有多个凹槽Va。这种情况下，衬底基板10与微腔限定层40之间可以不再设置绝缘层，另外，加热层30位于疏水层52与盖板20之间。
需要说明的是，虽然图2A中加热层30和凹槽Va的位置与图1中不同，但是，加热层30和凹槽Va的具体结构仍可以参照上述实施例中所描述的结构来设置，这里不再赘述。
还需要说明的是，图1和图2A所示的微流控芯片中，衬底基板10和微腔限定层40采用不同材料制成，而在另一些实施例中，衬底基板10和微腔限定层40可以采用相同的材料制成。
如图2B所示的微流控芯片与图2A所示的微流控芯片类似，区别仅在于，在图2B中，衬底基板10和微腔限定层40的材料相同，例如，二者均是采用有机材料制成，或均采用无机材料制成。这种情况下，衬底基板10和微腔限定层40形成为一体结构，更有利于对微反应腔41的散热。
本公开还提供一种反应系统，该反应系统包括本公开任一实施例所述的微流控芯片。该反应系统可以提高对多个微反应室的加热效率和散热效率，从而提高检测效率。并且，至少一些实施例还可以提高对多个微反应室的加热均匀性和降温均匀性。
图9为本公开的一些实施例中提供的反应系统的示意框图，如图9所示，反应系统包括驱动设备200和微流控芯片100，驱动设备200与微流控 芯片100电连接，用于为微流控芯片100提供电信号。例如，驱动设备200向上述微流控芯片100中的施加电信号，从而使得加热层释放热量，进而控制微反应室中的温度，使微反应室内容纳的反应体系溶液在适宜的温度下进行扩增反应。
其中，驱动设备200可以采用通用或专用的硬件、软件或固件等，例如还可以包括中央处理器(CPU)、嵌入式处理器、可编程逻辑控制器(PLC)等，本公开的实施例对此不作限制。
需要说明的是，本公开的实施例中，反应系统还可以包括更多的部件，例如包括温度传感器、光学单元、降温单元、通信单元、电源等，本公开的实施例对此不作限制。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (30)

  1. 一种微流控芯片，其中，包括：
    衬底基板；
    微腔限定层，设置在所述衬底基板上，且限定出多个微反应室；
    盖板，设置在所述微腔限定层背离所述衬底基板的一侧；
    加热层，设置在所述衬底基板和所述盖板中的一者与所述微腔限定层之间，用于对所述多个微反应室加热；
    其中，所述衬底基板和所述盖板中远离所述加热层的一者作为散热板，其具有朝向所述加热层的第一表面和背向所述加热层的第二表面，所述第二表面的面积大于所述散热板在所述加热层所在平面上的正投影面积。
  2. 根据权利要求1所述的微流控芯片，其中，所述第二表面具有多个凹槽，所述多个微反应室在所述衬底基板上的正投影与至少两个凹槽在所述衬底基板上的正投影交叠。
  3. 根据权利要求2所述的微流控芯片，其中，所述多个凹槽中的每个沿第一方向延伸，所述多个凹槽沿第二方向间隔排列。
  4. 根据权利要求3所述的微流控芯片，其中，所述凹槽在所述第二方向上的尺寸在0.2mm～0.4mm之间；所述凹槽的深度在0.1mm～0.3mm之间，每相邻两个所述凹槽之间的间距在0.8mm～1.2mm之间。
  5. 根据权利要求2所述的微流控芯片，其中，所述多个凹槽包括多个第一凹槽和多个第二凹槽，所述多个第一凹槽在所述微腔限定层上的正投影位于所述微腔限定层的中间区；所述多个第二凹槽环绕所述多个第一凹槽所在区域，所述多个第一凹槽的分布密度大于所述多个第二凹槽的分布 密度。
  6. 根据权利要求5所述的微流控芯片，其中，所述多个第一凹槽中的每个沿第一方向延伸，所述多个第一凹槽沿第二方向间隔排列，所述第一方向与所述第二方向交叉；
    所述多个第二凹槽中的每个沿第三方向延伸，所述多个第一凹槽所在区域的每一侧均设置有多个第二凹槽，位于同一侧的多个第二凹槽沿第四方向间隔排列，所述第三方向与所述第四方向交叉。
  7. 根据权利要求6所述的微流控芯片，其中，所述第一凹槽在所述第二方向上的尺寸与所述第二凹槽在所述第四方向上的尺寸大致相等；所述第一凹槽的深度与所述第二凹槽的深度大致相等；相邻的第一凹槽之间的间距小于相邻的第二凹槽之间的间距。
  8. 根据权利要求7所述的微流控芯片，其中，相邻的第一凹槽之间的间距与相邻的第二凹槽之间间距的0.4～0.9倍。
  9. 根据权利要求7所述的微流控芯片，其中，所述第一凹槽在所述第二方向上的尺寸与所述第二凹槽在所述第四方向上的尺寸均在0.2mm～0.4mm之间；所述第一凹槽的深度和所述第二凹槽的深度均在0.1mm～0.3mm之间，相邻的所述第一凹槽之间的间距在0.4mm～0.6mm之间，相邻的所述第二凹槽之间的间距在0.8mm～1.2mm之间。
  10. 根据权利要求1至9中任一项所述的微流控芯片，其中，所述加热层包括串联的多个加热电极，所述多个微反应室在所述衬底基板上的正投影与至少两个加热电极在所述衬底基板上的正投影交叠。
  11. 根据权利要求10所述的微流控芯片，其中，所述多个加热电极中的每个沿第五方向延伸，所述多个加热电极沿第六方向间隔排列，所述第五方向与所述第六方向交叉。
  12. 根据权利要求11所述的微流控芯片，其中，多个所述加热电极在所述第六方向上的尺寸大致相等，每相邻两个所述加热电极之间的间距大致相等。
  13. 根据权利要求12所述的微流控芯片，其中，每相邻两个所述加热电极之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，每个所述加热电极在所述第六方向上的尺寸在0.4mm～0.6mm之间。
  14. 根据权利要求11所述的微流控芯片，其中，所述多个加热电极包括多个第一加热电极和多个第二加热电极，所述多个第一加热电极沿第六方向的两侧均设置有所述第二加热电极；
    其中，所述第一加热电极包括：相连的第一子电极和第二子电极，所述第一子电极在所述第五方向的两侧均设置有所述第二子电极，所述第一子电极在所述第二表面上的正投影位于所述第二表面的中间区；
    所述第一子电极在单位长度内的电阻小于所述第二子电极在单位长度内的电阻。
  15. 根据权利要求14所述的微流控芯片，其中，所述第一子电极在垂直于所述第五方向上的截面面积大于所述第二子电极在垂直于所述第五方向上的截面面积。
  16. 根据权利要求14所述的微流控芯片，其中，所述第一子电极在所述第六方向上的尺寸大于所述第二子电极在所述第六方向上的尺寸。
  17. 根据权利要求16所述的微流控芯片，其中，所述第一子电极在所述第六方向上的尺寸为所述第二子电极在所述第六方向上的尺寸的1.5～3倍。
  18. 根据权利要求16所述的微流控芯片，其中，所述第一子电极在所述第六方向上的尺寸在0.8mm～1.2mm之间，所述第二子电极在所述第六方向上的尺寸在0.4mm～0.6mm之间。
  19. 根据权利要求14所述的微流控芯片，其中，相邻的所述第一子电极之间的间距在0.4mm～0.6mm之间，相邻的所述第二子电极之间的间距在0.8mm～1.2mm之间，相邻的所述第二加热电极之间的间距在0.8mm～1.2mm之间。
  20. 根据权利要求14所述的微流控芯片，其中，所述第一子电极在第五方向上的尺寸为所述第一加热电极在所述第五方向上的尺寸的1/4～1/2。
  21. 根据权利要求10所述的微流控芯片，其中，所述多个加热电极在所述第二表面上的正投影环绕所述第二表面的中间区周围。
  22. 根据权利要求10至21中任一项所述的微流控芯片，其中，所述加热层还包括第一驱动电极和第二驱动电极，所述多个加热电极串联在所述第一驱动电极和所述第二驱动电极之间。
  23. 根据权利要求10至22中任一项所述的微流控芯片，其中，所述加热电极采用透明材料制成。
  24. 根据权利要求1至23中任一项所述的微流控芯片，其中，所述微流控芯片还包括键合层，所述键合层位于所述盖板和所述衬底基板之间，并与所述盖板和所述微腔限定层围成容置腔，所述微反应室位于所述容置腔中。
  25. 根据权利要求1至24中任一项所述的微流控芯片，其中，所述微流控芯片还包括亲水层，所述亲水层至少覆盖所述多个微反应室中每个的侧壁和底壁。
  26. 根据权利要求1至25中任一项所述的微流控芯片，其中，所述微流控芯片还包括疏水层；
    其中，所述加热层位于所述衬底基板朝向所述盖板的表面上，所述疏水层位于所述盖板朝向所述衬底基板的表面上；或者，
    所述加热层位于所述盖板朝向所述衬底基板的表面上，所述疏水层位于所述加热层朝向所述微腔限定层的一侧。
  27. 根据权利要求26所述的微流控芯片，其中，所述微流控芯片还包括进样口和出样口，其中，所述进样口和所述出样口均贯穿所述盖板和所述疏水层。
  28. 根据权利要求1至27中任一项所述的微流控芯片，其中，所述第一基板和所述第二基板均包括玻璃基板。
  29. 根据权利要求1至27中任一项所述的微流控芯片，其中，所述加热层位于所述盖板朝向所述微腔限定层的表面上，所述衬底基板与所述微腔限定层形成为一体结构。
  30. 一种反应系统，包括权利要求1至29中任一项所述的微流控芯片。
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