CN1719257A

CN1719257A - 一种低通量微阵列生物芯片的制备装置及其制作方法

Info

Publication number: CN1719257A
Application number: CN 200510027903
Authority: CN
Inventors: 金庆辉; 许宝建; 赵建龙; 杨梦苏; 李贻昆; 何志明
Original assignee: Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology of CAS
Current assignee: Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology of CAS
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2005-07-20
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: CN100562749C

Abstract

本发明涉及一种低通量微阵列生物芯片的制备装置，所述的装置是由硅基微喷头阵列芯片、PDMS弹性薄膜和弹性环、SU－8基的挤压头阵列、钕铁硼磁致驱动器和样品载波片构成的；其中PDMS弹性薄膜与硅基微喷头阵列芯片采用紫外胶实现粘结和微通道密封，SU－8基的挤压头阵列与微喷口对准并将整个钕铁硼磁致驱动器通过PDMS弹性环固定在PDMS薄膜表面，载波片承载微喷口挤出的微液滴点阵列。利用硅深反应离子刻蚀和微机电加工系统技术在硅基片上制作含有进样池、微通道、微贮液池和微喷口等微结构，根据磁致驱动原理制作驱动器，并用于驱动PDMS弹性薄膜，采用PDMS和环氧树脂将制成的独立部件进行封装而制成。具有操作简单，易于普及特点。

Description

一种低通量微阵列生物芯片的制备装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种低通量专用型微阵列生物芯片的制备装置，以及该装置的制作方法，所述的装置特别适用于易变性的生物样品(如寡核苷酸、cDNA、RNA、蛋白质或生物组织等)微阵列芯片的制备。属于微阵列芯片的制备领域。

背景技术

微阵列生物芯片技术已广泛应用于生命科学领域，大大推动了该领域的迅速发展。微阵列芯片的制作方法不断创新，总体来说主要有两大类：在位合成法和非在位合成法。在位合成法包括光诱导法、压电印刷法和分子印章法等，这些方法适合于大规模生产，生成的微阵列密度高(密度可达到10⁶dot/cm²)、信息量大，制作的微阵列探针具有同一性；其不足之处是制作工艺复杂、成本昂贵。非在位合成法包括直接喷点法、微珠阵列法、微电极法、微印章法等。

直接喷点法在许多研究单位获得应用，所需设备相对在位合成法使用的仪器便宜、方法简单，适用于低通量的生物样品微阵列制作。传统的直接喷点法是采用由机械臂控制的针通过接触式直接将预先合成(或分离、纯化)的生物分子以一定模式有序分配在经化学处理的固相支持物上，然后通过干燥、紫外交联等操作使生物分子固定在其上。这种方法的最大优势是研究者可以将对已经熟悉的生物分子，以类似的相对简单的方法固定在固相支持物上，根据设计需要制作自己感兴趣的芯片。但这种方法使用的仪器体积庞大、操作过程繁杂、消耗大、点样针容易交叉污染；同时先点的样品点由于长时间暴露空气中会出现“过蒸发”或属性改变而出现样品点不统一等问题。

微机械加工技术(MEMS)已成功应用于微喷墨打印头的制作，部分研究者也曾用它来实现微阵列芯片的制备。但是微喷墨打印头工作时需要加热到一定温度，而生物样品在高温下会发生变性，因此这种方法并不适合于微阵列生物芯片的制备。

发明内容

本发明的目的是克服传统微阵列生物芯片制备技术的不足，提供一种低通量微阵列生物芯片的制备装置及所述的装置的制作方法，它采用硅基双面深反应离子刻蚀工艺(Deep Reaction Ion Etch)、SU-8、PDMS聚合物微加工工艺以及磁致驱动技术等相结合制作了一种新型低通量微阵列生物芯片的制备装置。该装置操作时，将生物样品分别加入进样池，生物样品在毛细作用下由微管道进入微贮液池和微喷口，由于表面张力和重力的平衡作用，生物样品会悬挂在微喷口处；在微喷嘴上方磁致驱动器的驱动下，微挤压头挤压PDMS弹性薄膜发生形变，使生物样品被挤压出来而与经表面修饰的载玻片接触，在载玻片表面留下生物样品点，形成微阵列芯片。

同时，本发明可以根据需要设计不同的微喷口图形，快速得到不同生物样品微阵列；控制永磁块间距可以控制驱动力，从而控制微阵列上的生物样品量，适合于低通量、专用型生物芯片的制备。另外，该装置体积仅为50mm×50mm×50mm，是一个便携式的半自动装置，能节省制备时间，简化操作过程，方便仪器制作与维护费用，适用于现场或野外使用。

本发明的低通量微阵列生物芯片的制备装置包括下列几个部件：硅基微喷头阵列芯片、PDMS弹性薄膜和弹性环、SU-8基的挤压头阵列、钕铁硼磁致驱动器和样品载波片等。其中PDMS弹性薄膜与硅基微喷头阵列芯片采用紫外胶实现粘结。硅基微喷头阵列芯片设计有生物样品进样口、微管道、微储液池和微喷头，用来实现样品的导入和均匀分配；SU-8基的挤压头阵列与微喷头对准并将整个钕铁硼磁致驱动器通过PDMS弹性环固定在PDMS薄膜表面，所述的挤压头阵列是与微喷头阵列芯片相匹配使用，用于液滴的挤出，PDMS弹性环主要用来控制挤压头的位置回复；磁致驱动器用来给挤压头加压，其行程大小控制液滴的挤出量；样品载波片用来承载微喷口挤出的微液滴点阵列。

本发明所要解决的技术问题是解决以硅、PDMS和SU-8为主体结构材料的微阵列生物芯片制备装置的各种微加工技术，提供一种基于磁致驱动的微阵列生物芯片制备装置的制作方法，具体有如下几点：

1、硅基微喷头阵列的制作方法；

2、PDMS弹性薄膜制作方法；

3、SU-8基底的挤压头阵列制作方法；

4、磁致驱动器的制作方法；

5、装置的封装方法；

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用硅深反应离子刻蚀等MEMS(微机电加工系统)技术在硅基片上制作含有进样池、微通道、微贮液池和微喷口等微结构，根据磁致驱动原理制作驱动器，并用于驱动PDMS弹性薄膜，采用PDMS和环氧树脂将以上制作成的独立部件进行封装并进行调试，形成一个完整的微阵列制备装置。需要考虑的影响因素：1、硅的微机械加工性能；2、所用材料的表面特性；3、磁致驱动器的活动空间；4、主体结构的封装和密封性能。具体阐述如下：

一、硅基微喷头阵列芯片的设计

用L-Edit软件(L-Edit Win329.00，A Division of Tanner Research，Inc.提供)设计掩膜版，包括DRIE1#和2#掩膜版，SU-8微挤压头3#和4#掩膜版。设计中要考虑以下因素：微进样池数目、直径，微管道宽度和长度，微贮液池直径，微喷嘴阵列的数目、形状、直径，以及这些微结构布局；根据工艺流程，将设计好的图形制作成掩膜版。

二、微喷头阵列的制作工艺流程：

材料：4″硅片，厚度400μm，双面抛光，表面氧化层厚度2μm

1.标准清洗，去离子水冲洗，甩干；

2.涂覆光刻胶，热板前烘；

3.1#Mask曝光，显影；

4.背面涂覆光刻胶保护；

5.后烘；

6.氧化层刻蚀，BOE刻蚀剂，去离子水冲洗，甩干；

7.去胶，去离子水冲洗，甩干；

8.制作深反应离子刻蚀保护环，Ring Mask曝光，显影；

9.深反应离子刻蚀200μm；

10.去胶，去离子水冲洗，甩干；

11.背面涂覆光刻胶，热板前烘；

12.2#Mask对准曝光，显影；

13.涂覆光刻胶保护背面；

14.氧化层刻蚀，BOE刻蚀剂，去离子水冲洗，甩干；

15.去胶，去离子水冲洗，甩干；

16.制作深反应离子刻蚀保护环，Ring Mask曝光，显影；

17.深反应离子刻蚀，刻蚀穿；

18.去胶，去离子水冲洗，甩干，检测并完成微喷口的制作。

三、PDMS弹性薄膜和弹性环的制作

采用设计好的模具来制作比较厚的PDMS厚膜或环(厚度大于500μm)，基体和固化剂的比例在10∶1左右，固化条件为100℃60分钟，改变混合比例和固化温度实现调节PDMS薄膜弹性模量的大小。为了方便PDMS从模具上剥离，模具表面先涂覆一层OmniCoat(MicroChem公司提供)；

采用硅片作为基片，并在其表面涂覆一层OmniCoat，将混合均匀并去气泡的PDMS倒在基片表面，并置于甩胶机上，通过调节甩胶机的转速制成厚度在20μm-100μm之间的PDMS薄膜。

四、挤压头阵列的制作

挤压头的目的是更方便地将液滴挤出喷口，选用SU-8材料制作，基于SU-8聚合物微加工技术的挤压头阵列的制作工艺流程：

1)片标准清洗；

2)涂覆一层OmniCoat，热板预烘；

3)涂覆SU-8 2025；

4)前烘；

5)3#Mask曝光；

6)涂覆第二层SU-8 2025；

7)前烘；

8)4#Mask曝光；

9)显影、清洗、烘干、剥离、完成制作。

五、磁致驱动器的制作

选用钕铁硼永磁(NdFeB)材料作为磁致驱动力，以所产生的磁场强度作为主要选择的依据。将一块钕铁硼永磁块与制作好的挤压头阵列结构用环氧树脂粘结；再将另一块钕铁硼永磁块固定在螺杆上，置于第一块上方，磁极方向相反，而产生排斥力，旋转螺杆调节两块永磁铁的距离，从而控制所产生的作用力大小。

六、整个装置的封装

将PDMS薄膜与制作完成的微喷头阵列经氧等离子台(O₂ Plasma)处理后，采用UV胶(紫外胶，SUMMERS OPTICAL公司提供)实现粘结和微通道密封，将挤压头阵列与微喷口对准并将整个磁致驱动器固定在PDMS薄膜表面，用环氧树脂将整个封装成一个整体，形成完整的微阵列生物芯片制备装置。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用硅双面深反应离子刻蚀技术制作微喷头阵列，微通道和进样池，采用SU-8聚合物微加工技术制作对应的挤压头阵列，采用PDMS制作弹性薄膜，采用双永磁块制作磁致驱动器，磁致驱动挤压头挤压PDMS弹性薄膜发生形变而挤压生物样品，被挤压出来的生物样品液滴接触到经过表面修饰的载玻片，而生物样品点阵，完成一次阵列制备过程。通过控制永磁块之间的间距可以控制样品的挤出量，整个过程不产生热量，因此适于在高温状态下易变性的生物样品微阵列芯片的制备；

(2)本发明采用MEMS深反应离子刻蚀技术(Deep Reaction Ion Etch)制作的硅基微喷头阵列，结构整齐，微通道表面光滑，经O₂ Plasma处理后，生物样品能在毛细管力的作用下迅速进入微储液池和微喷口，实现快速、自动、可连续进样的功能。同时改变掩膜版的设计，由相同的工艺流程而得到多种不同的微喷头阵列，甚至较高密度的阵列；

(3)本发明磁致驱动原理简单，制作方法简便，通过控制间距可以很好的控制驱动力，从而控制样品量；

(4)本发明的微阵列制备装置是半自动装置，它能利用微管道的毛细作用让生物样品自动从进样池进入微贮液池并悬停在微喷口处；它能节省时间和仪器制作与维护费用，可以克服现有生物样品点样仪体积庞大、操作过程繁杂、仪器消耗大等问题；

(5)本发明装置制备的生物样品点阵具有同一性，克服了传统点样仪中点样针容易交叉污染，样品点不统一的缺点；

(6)本发明的点样装置制作简单，装置设计灵活多变，可以根据需要设计不同的微喷嘴图形，快速得到生物样品不同形状的微阵列，操作简单，易于普及，特别适用于专用芯片制作，实现现场或野外使用。

附图说明

图1：本发明提供的低通量微阵列生物芯片的制备装置总体结构截面图

图2：微阵列生物芯片制备装置总体结构俯视图

图3：实施例14×4微阵列生物芯片的掩膜版示意图

(1)1#掩膜版

(2)2#掩膜版

图4：微喷阵列制作工艺流程图

(1)硅片标准清洗；

(2)涂胶，预烘，1#掩膜版曝光；

(3)显影，烘干；

(4)背面涂胶保护；

(5)氧化层刻蚀；

(6)去胶；

(7)深反应离子刻蚀，200微米；

(8)另一面涂胶，预烘，2#掩膜版对准曝光；

(9)显影，去氧化层；

(10)第二步深反应离子刻蚀，刻穿；

(11)清洗，检测，完成。

图5：微挤压头阵列制作工艺流程图

(1)衬底硅片标准清洗，预烘；

(2)涂布OmniCoat，烘干；

(3)涂布第一层SU-8，预烘，3#掩膜版曝光；

(4)涂布第二层SU-8，预烘，

(5)4#掩膜版曝光，显影；

(6)剥离，完成。

1.硅基片 2.PDMS薄膜 3.PDMS厚膜 4.进样池 5.钕铁硼永磁铁块6.SU-8挤压头 7.PDMS弹性环 8.微喷口 9.微液滴 10.微通道11.载波片 12.氧化层 13.硅衬底 14.1#掩膜版 15.光刻胶16.2#掩膜版 17.单面抛光硅衬底 18.OmniCoat 19.3#掩膜版20.第一层SU-8 21.第二层SU-8 22.4#掩膜版

具体实施方式

通过下面的具体实施例以进一步阐明本发明所提供的微阵列生物芯片制备装置及其制作方法：

实施例一：4×4微阵列生物芯片制备装置的制作

设计该装置时考虑以下多个参数：主体结构的尺寸，微结构(包括进样池、微管道、微贮液池及其微喷孔)的图形、深度与宽度，将设计好的图形分别制成1#、2#掩膜版(图3)。本发明中涉及到：20mm×20mm的基片上制作出了含有4×4微喷头阵列，其中进样孔直径为1mm，微管道的线宽为50μm，微贮液池的直径为250μm，微喷头直径为50μm。

制作具体步骤如下：

步骤一：微喷头阵列的制作，具体工艺流程如下；

材料：4″硅片，厚度400μm，双面抛光，表面氧化层厚度2μm

(1)标准清洗，H₂SO₄∶H₂O₂＝10∶1(体积比)，120℃，10分钟，去离子水冲洗，甩干(图4-1)；

(2)涂覆光刻胶，PR204，4000转/分，30秒，60秒110℃热板前烘；(图4-2)

(3)1#Mask曝光5秒，显影60秒(图4-2，4-3)；

(4)背面涂覆光刻胶保护，PR204，4000转/分，30秒(图4-4)；

(5)后烘，120℃，30分钟；

(6)氧化层刻蚀，BOE刻蚀剂，24℃，5分钟，去离子水冲洗，甩干(图4-5)；

(7)去胶，H₂SO₄∶H₂O₂＝10∶1，120℃，10分钟，去离子水冲洗，甩干(图4-6)；

(8)制作深反应离子刻蚀保护环，PR AZ4620，5000转/分，30秒，Ring Mask曝光45秒，显影150秒；

(9)深反应离子刻蚀200μm(图4-7)；

(10)去胶，H₂SO₄∶H₂O₂＝10∶1，120℃，10分钟，去离子水冲洗，甩干；

(11)背面涂覆光刻胶，PR204，4000转/分，30秒，60秒110℃热板前烘；

(12)2#Mask对准曝光5秒，显影60秒(图4-8)；

(13)涂覆光刻胶保护背面，PR204，4000转/分，30秒；

(14)氧化层刻蚀，BOE刻蚀剂，24℃，5分钟，去离子水冲洗，甩干(图4-9)；

(15)去胶，H₂8O₄∶H₂O₂＝10∶1，120℃，10分钟，去离子水冲洗，甩干；

(16)制作深反应离子刻蚀保护环，PR AZ4620，5000转/分，30秒，Ring Mask曝光45秒，显影150秒；

(17)深反应离子刻蚀，刻蚀穿(图4-10)；

(18)去胶，H₂SO₄∶H₂O₂＝10∶1，120℃，10分钟，去离子水冲洗，甩干，检测并完成微喷口的制作(图4-11)。

步骤二：PDMS弹性薄膜的制作

(19)制作比较薄的PDMS膜(质量比基体∶固化液＝10∶1)，通过调节甩胶机的转速制成厚度约50um的薄膜，在100℃下烘60min；

(20)制作比较厚的PDMS膜(质量比基体∶固化液＝10∶1)，通过调节PDMS的体积量和模具的容量，制成厚度约1mm的厚膜，在100℃下烘60min固化。

步骤三：微挤压头阵列的制作(如图5)，具体工艺流程如下：

(21)硅片标准清洗，H₂SO₄∶H₂O₂＝10∶1，120℃，10分钟，去离子水冲洗(图5-1)；

(22)涂覆一层OmniCoat，1000转/分，30秒，热板100℃烘1分钟(图5-2)；

(23)SU-8 2025倒在表面，静置去气泡并分布均匀，置甩胶机上500转/分，10秒，3000转/分，30秒(图5-3)；

(24)前烘，90℃，1分钟，110℃，5分钟；

(25)1# Mask曝光，28mJ/cm2，40秒(图5-3)；

(26)SU-8 2025倒在表面，静置去气泡并分布均匀，置甩胶机上500转/分，10秒，3000转/分，30秒(图5-4)；

(27)前烘，90℃，1分钟，110℃，5分钟；

(28)2# Mask曝光，28mJ/cm2，40秒(图5-5)；

(29)显影、清洗、烘干、剥离、完成制作(图5-6)。

步骤四：磁致驱动器的制作

(30)选用钕铁硼永磁(NdFeB)材料作为磁致驱动力，将一块钕铁硼永磁块与制作好的挤压头阵列结构用环氧树脂粘结；将另一块钕铁硼永磁块固定在螺杆上，置于第一块上方，磁极方向相反，而产生排斥力，旋转螺杆调节两块永磁铁的距离，从而控制所产生的作用力大小。

步骤五：整个装置的封装

(31)将PDMS薄膜与制作完成的微喷头阵列用UV胶(紫外胶，SUMMERS OPTICAL公司提供)实现粘结和微通道密封，将挤压头阵列与微喷口对准并将整个磁致驱动器固定在PDMS薄膜表面，用环氧树脂将整个封装成一个整体，形成完整的微阵列生物芯片制备装置。如图1所示，所述的装置是由硅基微喷头阵列芯片、PDMS弹性薄膜和弹性环、SU-8基的挤压头阵列、钕铁硼磁致驱动器和样品载波片构成的；其中PDMS弹性薄膜与硅基微喷头阵列芯片采用紫外胶实现粘结和微通道密封，SU-8基的挤压头阵列与微喷口对准并将整个钕铁硼磁致驱动器通过PDMS弹性环固定在PDMS薄膜表面，载波片承载微喷口挤出的微液滴点阵列。

(32)使用本装置时使用者用取样枪从进样池滴入生物样品，生物样品在微管道表面张力的作用下会从进样池自动进入微通道到达微贮液池和微喷口，并充满整个微通道、微贮液池和微喷口，并在表面张力作用下平衡悬停在微喷口处。移动上面一块永磁铁块靠近下面一块永磁铁块而产生排斥力，驱动微挤压头挤压PDMS弹性薄膜，使微喷口中的处于平衡状态的液体挤出一部分与置于下方的经表面修饰的载玻片表面接触，形成生物样品斑点阵列，完成整个生物芯片的制备。特别适用于寡核苷酸，cDNA、RNA、蛋白质等易变性的微阵列生物芯片的制备。

实施例二5×5微阵列生物芯片制备装置的制作

本实施例制作的微阵列生物芯片制备装置设计时重点考虑以下几个参数：主体结构微结构(微进样池、微管道、微贮液池及微喷孔)的图形与整体结构放置，结构的最小线宽等。将设计好的图形分别制作成掩膜版，以进一步光刻转移到芯片上。制作过程同实施例一的步骤(1)至(32)。

Claims

1、一种低通量微阵列生物芯片的制备装置，其特征在于：所述的装置是由硅基微喷头阵列芯片、PDMS弹性薄膜和弹性环、SU-8基的挤压头阵列、钕铁硼磁致驱动器和样品载波片构成的；其中PDMS弹性薄膜与硅基微喷头阵列芯片采用紫外胶实现粘结和微通道密封，SU-8基的挤压头阵列与微喷口对准并将整个钕铁硼磁致驱动器通过PDMS弹性环固定在PDMS薄膜表面，载波片承载微喷口挤出的微液滴点阵列。

2、按权利要求1所述的低通量微阵列生物芯片的制备装置，其特征在于所述的硅基微喷头阵列芯片设计有生物样品进样口、微管道、微储液池以及微喷头，实现样品的导入和均分。

3、按权利要求1所述的低通量微阵列生物芯片的制备装置，其特征在于所述的SU-8基的挤压头阵列与微喷头阵列芯片匹配使用，用于液滴的挤出。

4、按权利要求1所述的低通量微阵列生物芯片的制备装置，其特征在于所述的硅基微喷头阵列芯片的设计包括微进样池数目、直径、微管道宽度和长度，微储液池直径、微喷口阵列的数目、形状、直径以及微结构的布局。

5、按权利要求1所述的低通量微阵列生物芯片的制备装置，其特征在于SU-8基的挤压头阵列的位置回复是由PDMS弹性环控制的。

6、按权利要求1或5所述的低通量微阵列生物芯片的制备装置，其特征在于SU-8基的挤压头阵列是通过钕铁硼磁致驱动器加压的。

7、制作如权利要求1-5任意一项权利要求所述的低通量微阵列生物芯片的制备装置的方法，其特征在于利用硅深反应离子刻蚀和微机电加工系统技术在硅基片上制作含有进样池、微通道、微贮液池和微喷口等微结构，根据磁致驱动原理制作驱动器，并用于驱动PDMS弹性薄膜，采用PDMS和环氧树脂将制成的独立部件进行封装而制成，具体步骤是：

(一)硅基微喷头阵列芯片的设计

采用由A Division of Tanner Research，Inc.提供的L-Edit Win32 9.00软件设计掩膜版；设计中参数有：微进样池数目、直径，微管道宽度和长度，微贮液池直径，微喷嘴阵列的数目、形状、直径，以及这些微结构布局；根据工艺流程，将设计好的图形制作成掩膜版；

(二)微喷头阵列的制作工艺流程：

材料：4″硅片，厚度400μm，双面抛光，表面氧化层厚度2μm

1.标准清洗，去离子水冲洗，甩干；

2.涂覆光刻胶，热板前烘；

3.1#Mask曝光，显影；

4.背面涂覆光刻胶保护；

5.后烘；

6.氧化层刻蚀，BOE刻蚀剂，去离子水冲洗，甩干；

7.去胶，去离子水冲洗，甩干；

8.制作深反应离子刻蚀保护环，Ring Mask曝光，显影；

9.深反应离子刻蚀200μm；

10.去胶，去离子水冲洗，甩干；

11.背面涂覆光刻胶，热板前烘；

12.2#Mask对准曝光，显影；

13.涂覆光刻胶保护背面；

14.氧化层刻蚀，BOE刻蚀剂，去离子水冲洗，甩干；

15.去胶，去离子水冲洗，甩干；

16.制作深反应离子刻蚀保护环，Ring Mask曝光，显影；

17.深反应离子刻蚀，刻蚀穿；

18.去胶，去离子水冲洗，甩干，检测并完成微喷口的制作；

(三)PDMS弹性薄膜和弹性环的制作

采用设计好的模具来制作厚度大于500μm的PDMS厚膜或环，基体和固化剂的比例在10∶1，固化条件为100℃60分钟；

采用硅片作为基片，并在其表面涂覆一层OmniCoat，将混合均匀并去气泡的PDMS倒在基片表面，并置于甩胶机上，通过调节甩胶机的转速制成厚度在20μm-100μm之间的PDMS薄膜；

(四)挤压头阵列的制作

选用SU-8材料制作，基于SU-8聚合物微加工技术的挤压头阵列的制作工艺流程：

1)硅片标准清洗；

2)涂覆一层OmniCoat，热板预烘；

3)涂覆SU-8 2025；

4)前烘；

5)3#Mask曝光；

6)涂覆第二层SU-8 2025；

7)前烘；

8)4#Mask曝光；

9)显影、清洗、烘干、剥离、完成制作；

(五)磁致驱动器的制作

选用钕铁硼永磁材料作为磁致驱动力，以所产生的磁场强度作为主要选择的依据。将一块钕铁硼永磁块与制作好的挤压头阵列结构用环氧树脂粘结；再将另一块钕铁硼永磁块固定在螺杆上，置于第一块上方，磁极方向相反，而产生排斥力，旋转螺杆调节两块永磁铁的距离，从而控制所产生的作用力大小。

(六)整个装置的封装

将PDMS薄膜与制作完成的微喷头阵列经氧等离子台处理后，采用由SUMMERS OPTICAL公司提供的紫外胶实现粘结和微通道密封，将挤压头阵列与微喷口对准并将整个磁致驱动器固定在PDMS薄膜表面，用环氧树脂将整个封装成一个整体，形成完整的微阵列生物芯片制备装置。

8、按权利要求7所述的一种低通量微阵列芯片的制备装置的制作方法，其特征在于在PDMS厚膜或环的制作时改变基体和固化剂比例和固化温度调节PDMS薄膜弹性模量大小。

9、使用如权利要求1-5所述的任意一项权利要求所述的低通量微阵列芯片的制备装置的方法，其特征在于用取样枪从进样池滴入生物样品，生物样品在微管道表面张力的作用下会从进样池自动进入微通道到达微贮液池和微喷口，并充满整个微通道、微贮液池和微喷口，并在表面张力作用下平衡悬停在微喷口处；移动上面一块永磁铁块k靠近下面一块永磁铁块而产生排斥力，驱动微挤压头挤压PDMS弹性薄膜，使微喷口中的处于平衡状态的液体挤出一部分与置于下方的经表面修饰的载玻片表面接触，形成生物样品斑点阵列，完成整个生物芯片的制备。

10、按权利要求9所述的低通量微阵列芯片的制备装置的使用方法，其特征在于适用于寡核苷酸，cDNA、RNA、蛋白质一类易变性微阵列生物芯片的制备。