TW202005788A - 圖案化微流控裝置及其製造方法 - Google Patents

Abstract

一種製造一微流控裝置(200、201、202、300、301、302、400、401、402)之方法包括以下步驟：將一聚合物珠粒單層附著至一第一基板(210、410)上，將一金屬氧化物薄膜在該聚合物珠粒單層上方沉積至該第一基板(210、410)上，及移除該等聚合物珠粒以形成一金屬氧化物奈米井(240、440)陣列，其中該第一基板(210、410)在該等奈米井(240、440)之底部暴露。該方法亦包括將一有機磷酸鹽層沉積至該金屬氧化物薄膜上。該方法亦需要將一矽烷塗佈層或一丙烯酸酯聚合物沉積至該暴露之第一基板(210、410)上。該方法進一步包括將一第二基板(220、420)黏結至該第一基板(210、410)以將該金屬氧化物奈米井(240、440)陣列圍封於該第一基板及該第二基板(210、220、410、420)內之一空腔中。

Description

圖案化微流控裝置及其製造方法

相關申請之交互參照

本申請案根據專利法主張2018年6月14日提交的美國臨時申請案第62/685,100號之優先權權益，該申請案之內容以其全文引用之方式併入本文中。

本揭露內容大體係關於圖案化微流控裝置及製造圖案化微流控裝置以用於生物分子分析且詳言之基因測序之方法。

生物樣本在組成及數量上常為複雜的。生物樣本中的生物分子之分析常涉及將一單一樣本分割成數萬個或數百萬個樣本，供定量判定。此常使用固定基板表面選擇性地使生物樣本中之不同分子不動且分割不同分子來達成。

微流控裝置已在生物分子分析中發現廣泛應用，該等應用主要地受到微流體在空間及/或時間上控制生物反應之能力驅動，這對許多生物分子分析係至關重要的。舉例而言，對於基於光學偵測之大規模平行基因測序技術(亦稱為下一代測序，NGS)，自染色體組DNA樣本產生之數百萬個短DNA片段可經捕獲且分割至一微流控裝置之圖案化表面上，使得此等DNA片段在空間上相互分開，以藉由例如合成、接合或單一分子即時成像來有助於測序。此等基因測序技術可用以對全部基因組或諸如外顯子或預選定基因子集的基因組之小部分進行測序。

本揭露內容之實施例表示較之關於微流控裝置及其製造方法的目前先進技術之進步。此等及其他優勢以及額外發明性特徵將自本文中提供之描述顯而易見。

本揭露內容之實施例提供一種微流控裝置，其在一經蝕刻之通道地板表面上含有圖案化之奈米井，用於基因測序應用。本文中揭露之某些實施例包括一種用於製造微流控裝置之製造方法，該等微流控裝置在一經蝕刻之通道地板表面上含有圖案化之奈米井，以及一種將在一經蝕刻之通道地板表面上含有圖案化之奈米井之微流控裝置用於基因測序應用之方法。

在一些實施例中，該等微流控裝置包括在一經蝕刻之通道地板表面上含有圖案化之奈米井之微流控裝置的選擇性表面化學塗層，其中該等奈米井之間隙壁由金屬氧化物製成，且塗佈有抵抗與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合的有機磷酸鹽分子，且該等奈米井之底表面由SiO₂ (二氧化矽)或玻璃製成，且塗佈有經由靜電相互作用或共價鍵促進與DNA、蛋白質及/或核苷酸結合之矽烷分子。

在一些實施例中，一種製造一微流控裝置之方法包括以下步驟：蝕刻一第一基板以形成至少一個通道、將聚合物珠粒之一單層附著至該第一基板、使用電漿蝕刻減小該等聚合物珠粒之大小、將一金屬氧化物薄膜在該聚合物珠粒單層上方沉積至該第一基板上及移除該等聚合物珠粒以形成一金屬氧化物奈米井陣列，其中該第一基板在該等奈米井之底部處暴露。該方法亦可包括將一有機磷酸鹽層沉積至該金屬氧化物薄膜上，該有機磷酸鹽經組態以抵抗與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合。該方法亦可包括將一矽烷塗佈層或一丙烯酸酯聚合物在該等奈米井之該底部沉積至該暴露之第一基板上，及將一第二基板黏結至該第一基板以將該金屬氧化物奈米井陣列圍封於該第一基板及該第二基板內之一空腔中。如本文中使用之術語「空腔」指由在黏結後的第一基板與第二基板之內部表面界限之三維空間，而「通道」指在第一及/或第二基板中創造之有時U形地板，或指在前述基板地板中形成的可個別定址之通道。

在一些實施例中，該方法包括將含有該等聚合物珠粒之一溶液施配至在該經浸沒基板上之液體內，及將在一單層中之該等聚合物珠粒轉移至該基板上。該方法可視情況包括加熱該基板以使該等聚合物珠粒附著至該基板，及隨後將該等聚合物珠粒曝露至氧電漿以減小該等聚合物珠粒之該大小。該方法可進一步包括自該基板移除該等聚合物珠粒。舉例而言，可在諸如乙醇或其他溶劑之溶劑溶液使用音振來移除該等聚合物珠粒。另外或替代地，可使用化學或酶消化或降解來移除該等聚合物珠粒(例如，當該等聚合物珠粒由諸如聚半乳糖醛酸(PGA)之可降解或可生物降解聚合物製成時)。舉例而言，由PGA製成之珠粒可藉由電漿減小大小，且可使用果膠酶(一種植物酶)自該表面移除。

在一些實施例中，該方法包括沉積一有機磷酸鹽層，該有機磷酸鹽層為含有聚乙二醇之有機磷酸鹽及/或聚乙烯磷酸中之一者(例如，在形成之奈米井之側壁為金屬氧化物之實施例中)。另外或替代地，該方法包括沉積一有機磷酸鹽層，該有機磷酸鹽層為胺封端有機磷酸鹽、環氧樹脂封端有機磷酸鹽、有機磷酸羧酸鹽及/或含有諸如環烯、環炔、雜環烯或雜環炔之不飽和部分之有機磷酸鹽衍生物中之一者(例如，在該等奈米井之底部為金屬氧化物之實施例中)。另外，該等方法可包括在該等奈米井之該等底部將胺封端矽烷、環氧樹脂封端矽烷、羧酸酯封端矽烷、硫醇封端矽烷及/或含有諸如環烯、環炔、雜環烯或雜環炔之不飽和部分之矽烷衍生物中之一者沉積至該暴露之第一基板上(例如，在該等奈米井之該等底部為二氧化矽或玻璃之實施例中)。另外或替代地，該方法可包括沉積羥基封端之矽烷及/或聚乙二醇矽烷中之一者(例如，在該等奈米井之側壁為二氧化矽之實施例中)。

在一些實施例中，一DNA引子共價或以其他方式鍵結至一或多個奈米井之該底部。前述聚合物珠粒可自聚苯乙烯或諸如聚酯、聚丙烯、可生物降解聚酯(例如，聚半乳糖醛酸(polygalacturonic acid; PGA))或另一合適材料之類似材料製成。在一些實施例中，該等聚合物珠粒中之每一者具有自0.05微米至5微米之一直徑。在一些實施例中，鄰近奈米井之間的平均中心至中心距離為自0.05微米至5微米。該等基板可包括附著該等聚合物珠粒之一或多個個別可定址通道。

該第一基板與該第二基板之該黏結可使用膠水、UV可固化膠、聚合物膠帶及壓敏性膠帶中之一者執行。在替代實施例中，該第一基板與該第二基板之該黏結可使用雷射輔助式黏結來執行，其中在該第一基板與該第二基板之間插入(例如，金屬或金屬氧化物之)一黏結層。在一些實施例中，將負電荷賦予至該等聚合物珠粒(諸如，呈現羧酸酯的聚苯乙烯珠粒)，且將正電荷賦予至該基板(諸如，3-胺丙基三乙氧基矽烷塗佈之玻璃基板)。

在一些實施例中，一種微流控裝置包括一第一基板，其具有在一第一內部表面上的一第一圖案化之奈米井陣列且具有具有一端表面之一側壁。在此等實施例中之一些中，一第二基板具有一第二內部表面及一周邊表面部分，且該第一基板之該端表面黏結至該第二基板之該周邊表面部分，使得該第一內部表面及該第二內部表面界定該等黏結之第一基板與第二基板內之一空腔。

在一些實施例中，該第二基板具有在該第二內部表面上的一第二圖案化之奈米井陣列。在此等實施例中之一些中，該第一圖案化之奈米井陣列或該第二圖案化之奈米井陣列可安置於該第一內部表面或該第二內部表面中之一或多個通道內。在一些實施例中，該一或多個通道之深度為自30微米(μm)至500微米(μm)。

在一些實施例中，該微流控裝置包括在該第一基板或該第二基板之一端處之一入口，及在該第一基板或該第二基板之與該第一端相對的另一端處之一出口。該金屬氧化物薄膜之厚度可在自一奈米(nm)至500奈米(nm)之一範圍中。在某些實施例中，該金屬氧化物薄膜對具有在自400奈米(nm)至750奈米(nm)之一範圍中的波長之光透光。

在一些實施例中，一種製造一微流控裝置之方法包括以下步驟：蝕刻一第一基板以形成至少一個通道、將一金屬氧化物層沉積至該第一基板上、將聚合物珠粒之一單層附著至該第一基板、使用電漿蝕刻減小該等聚合物珠粒之大小、將一二氧化矽薄膜在該聚合物珠粒單層上方沉積至該第一基板上及移除該等聚合物珠粒以形成一二氧化矽奈米井陣列，其中該第一基板之該金屬氧化物層在該等奈米井之底部處暴露。該方法亦可包括將一有機磷酸鹽層沉積至該等奈米井之該金屬氧化物底部上，該有機磷酸鹽經組態以促進與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合。在一些實施例中，該方法包括將一矽烷塗佈層沉積至該等奈米井之二氧化矽側壁上，該矽烷塗佈經組態以抵抗與DNA、蛋白質及/或核苷酸之該結合。在一些實施例中，該方法包括將一第二基板黏結至該第一基板以將該二氧化矽奈米井陣列圍封於該第一基板及該第二基板內之一空腔中。

在一些實施例中，一種微流控裝置包括一第一基板及安置於該第一基板上之一金屬氧化物或二氧化矽奈米井陣列。該第一基板可在該等奈米井之底部處暴露。一第二基板可黏結至該第一基板，藉以該金屬氧化物或二氧化矽奈米井陣列圍封於該第一基板與該第二基板之間的一空腔中。

額外特徵及優勢將在接下來之詳細描述中闡述，且部分將易於為熟習此項技術者自彼描述而顯而易見，或藉由實踐如本文中描述之實施例來認識，包括接下來之詳細描述、申請專利範圍以及隨附圖式。

應理解，前述大體描述及以下詳細描述皆僅為例示性，且意欲提供理解申請專利範圍之本質及特性的綜述或框架。包括隨附圖式以提供進一步理解，且其併入本說明書中且構成本說明書之一部分。該等圖式說明一或多個實施例，且與描述一起用以解釋各種實施例之原理及操作。

本揭露內容之實施例與使用奈米球微影圖案化表面有關，且更具體言之，與直接圖案化微流控通道之表面有關。奈米球微影可用以在諸如平玻璃晶圓及玻璃薄片之大面積基板上產生週期性表面奈米紋理化。在一些實施例中，可應用奈米球微影以在深微流控通道內部進行奈米圖案化。

申請者已判定，圖案化固體基板之表面可為選擇性捕獲及因此分割生物樣本中所關注之生物分子的一有效方式。光微影及奈米壓印方法可實現在製作圖案(包括奈米圖案化)時之高處理量及高保真度。然而，此等製程可在待圖案化之固體基板之幾何形狀方面受到限制。舉例而言，光微影可適用於圖案化平晶圓基板(例如，玻璃、純矽石及矽)，而奈米壓印可適用於圖案化平或彎曲晶圓基板。然而，可能難以實施用於在微流控通道內部進行奈米圖案化之此等方法。

下文描述的本揭露內容之一些實施例包括在一經蝕刻之通道地板表面上含有圖案化之奈米井之微流控裝置，及製造圖案化微流控裝置以用於生物分子分析且詳言之基因測序之方法。圖案化微流控裝置可含有一或多個通道，例如，多個個別定址之通道。

第1圖為展示包含八個個別定址之通道105的一圖案化微流控裝置100之一些實施例之示意圖。在一些實施例中，在每一通道105之至少一個通道表面上，存在圖案化之奈米井110。在一些實施例中，圖案化微流控裝置100包含用於每一通道105之一入口120及一出口130。黑色區域140展示第一(頂部)與第二(底部)基板接合或結合在一起以形成一密封件(例如，經由一黏結層)之區。在一些實施例中，該密封件為氣密性的。

通道105及入口120/出口130可製作於第一(頂部)基板上或第二(底部)基板上。第一基板可為玻璃、玻璃陶瓷、矽石或另一合適材料，而第二基板可為玻璃、玻璃陶瓷、矽、矽石或另一合適材料。第一基板及/或第二基板可在400 nm與750 nm之間的波長範圍內透光。圖案化之奈米井110可由金屬氧化物、二氧化矽或另一合適材料製成。舉例而言，圖案化之奈米井可界定於一薄膜內，該薄膜包含安置於如本文中描述之第一基板及/或第二基板上之金屬氧化物、二氧化矽或另一合適材料(例如，使用奈米球微影)。可在低於用於奈米球微影之聚合物微珠粒之玻璃轉變溫度Tg的一溫度下沉積金屬氧化物或二氧化矽。金屬氧化物可為(例如，可包含以下中之一或多者)Al₂ O₃ 、ZnO₂ 、Ta₂ O₅ 、Nb₂ O₅ 、SnO₂ 、MgO、氧化銦錫、CeO₂ 、CoO、Co₃ O₄ 、Cr₂ O₃ 、Fe₂ O₃ 、Fe₃ O₄ 、In₂ O₃ 、Mn₂ O₃ 、NiO、a-TiO₂ (銳鈦礦)、r-TiO₂ (金紅石)、WO₃ 、Y₂ O₃ 、ZrO₂ 、其他金屬氧化物或其組合。在一些實施例中，該金屬氧化物對在一可見波長(例如，自400 nm至750 nm)內之光透光。

第2A圖、第2B圖及第2C圖為展示沿著三個例示性單側圖案化微流控裝置200、201、202之通道方向之側視圖之示意圖，其中該等單側圖案化微流控裝置200、201、202包括一第一或頂部基板210及一第二或底部基板220，其中在三個實施例中之每一者中，使用不同機構將頂部基板210與底部基板220接合在一起。

在展示之實施例中，單側圖案化微流控裝置200、201、202包括在第一或頂部基板之通道地板(例如，經蝕刻之通道地板)表面上的圖案化之奈米井240。舉例而言，頂部基板210可首先經化學蝕刻以形成一通道，且圖案化之奈米井240可經由奈米球微影形成於通道地板表面上。在此等實施例中之一些中，底部基板220係平的且包括自底部基板220之外部表面至內部表面之兩個開口，一個作為入口250，並且另一個作為出口260。入口250及出口260可提供用於微流控裝置200、201、202之流體移動路徑。流體移動路徑界定穿過微流控裝置之生物樣本之方向及路徑。具體言之，可藉由實體力(例如，抽汲)將生物樣本經由微流控裝置之入口裝載至其通道內。一旦經裝載，生物樣本可填滿微流控通道之全部空間，且與頂部通道地板及底部表面接觸，直至生物樣本到達出口且進一步退出裝置。基因測序可包括許多讀取循環，每一者包括多個流體交換(例如，核苷酸添加、終止劑裂解、緩衝液洗滌)。

在第2A圖中展示之一些實施例中，單側圖案化微流控裝置200、頂部基板210與底部基板220經由安置於頂部基板210與底部基板220之間的黏結層230直接結合在一起。舉例而言，黏結層230安置於用於第一基板20之經蝕刻通道的側壁215之端表面上。在一些實施例中，黏結層230包括金屬。舉例而言，該金屬可為(例如，包含)以下各者中之一或多種：金、鉻、鈦、鎳、銅、鋅、鈰、鉛、鐵、釩、錳、鎂、鍺、鋁、鉭、鈮、錫、銦、鈷、鎢、鐿、鋯或適當組合或其氧化物。適當組合包括此等金屬之已知合金，或金屬氧化物，例如，氧化銦錫或氧化銦鋅。

在一些實施例中，黏結層230首先經圖案化於頂部基板210上，接著為保護(例如，藉由光阻或抗蝕刻劑聚合物膠帶)。在化學蝕刻後，一通道可形成於頂部基板210上。在奈米球微影後，圖案化之奈米井陣列240可形成於包括通道地板表面之通道內部。最後，保護(例如，光阻或聚合物膠帶)可經移除以暴露黏結層230。頂部圖案化之基板210與平底部基板220之黏結可使用雷射輔助式輻射黏結製程來達成。在一些實施例中，黏結可為雷射黏結，例如，如在美國專利案第9,492,990號、第9,515,286號及/或第9,120,287號中所描述，該等專利案之全部內容被以引用的方式併入本文中。

在一些實施例中，黏結層230可包含膠水、UV可固化膠、聚合物-碳黑複合薄膜、雙側壓力黏著性膠帶或雙側聚醯亞胺膠帶。頂部基板210可首先部分藉由光阻、墨水或抗蝕刻劑聚合物膠帶來保護。在不受保護之區之化學蝕刻以形成通道後，可使用奈米球微影以在通道地板表面上或在個別可定址通道105(見第1圖)上形成圖案化之奈米井陣列240。最後，可移除保護光阻、墨水或聚合物膠帶。黏結層230接著可沉積或置放至頂部基板210之受保護區(例如，第一基板210之通道之側壁215之端表面)上。頂部基板210與底部基板220之黏結可藉由壓力(例如，當黏結層為膠帶時)、藉由UV交聯(例如，當黏結層230為UV可固化膠時)或藉由另一合適製程達成。

在第2B圖中展示之一些實施例中，單側圖案化微流控裝置201，頂部基板210包括在未蝕刻之端表面上的一金屬黏結層230，且亦包括在包括端表面區及通道地板表面之全部內部表面上的圖案化之奈米井240，而底部基板係平的。在一些實施例中，頂部基板210塗佈有金屬黏結層230。在蝕刻以形成一通道後，且在奈米球微影後，一圖案化之氧化物層240a可安置於通道之側壁215之端表面上，在通道地板表面旁邊。因此，金屬黏結層230及在其上方的圖案化之氧化物層240a可一起用以將頂部基板210黏結至底部基板220。

在第2C圖中展示之一些實施例中，單側圖案化微流控裝置202，頂部基板210包括在其包括端表面區及通道地板表面之全部內部表面上的圖案化之奈米井240(如與如在第1圖中展示之個別定址之通道105相反)，而底部基板220係平的。頂部基板210與底部基板220之黏結可經由由金屬氧化物層之圖案化之奈米井240a達成。圖案化之奈米井240a可在與底部基板220緊密接觸的通道側壁215之端表面上。

第3A圖、第3B圖及第3C圖為展示沿著三個例示性兩側圖案化微流控裝置300、301、302之通道方向之側視圖之示意圖，其中在該三個實施例中之每一者中，頂部基板210與底部基板220不同地結合在一起。在所展示之實施例中之一些中，第一或頂部基板210包括在經蝕刻之通道地板表面上的圖案化之奈米井240，且第二或底部基板220係平的且包括在其全部內部表面上的圖案化之奈米井240。

在第3A圖中展示之一些實施例中，存在兩側圖案化微流控裝置300。頂部基板210可包括具有圖案化之奈米井240的一通道地板，及具有包括黏結層230之一端表面的一側壁215。底部基板220可為平的，且包括在頂部基板210之通道之開口下方的圖案化之奈米井240。底部基板220可具有在頂部基板210之黏結層230下方的一周邊表面區。底部基板220亦可包括入口250及出口260。入口250及出口260可提供用於微流控裝置300、301、302之流體移動路徑。頂部基板210與底部基板220之黏結可經由黏結層230達成。

在第3B圖中展示之一些實施例中，存在兩側圖案化微流控裝置301。頂部基板210可包括在通道側壁215之端表面之未蝕刻區上的一金屬黏結層230，及在通道地板表面上的圖案化之奈米井240。底部基板220可為平的，且包括在其全部內部表面上的圖案化之奈米井240。頂部基板210與底部基板220之黏結可經由與底部基板220之含金屬氧化物層之圖案化之奈米井240a接觸的頂部基板210之金屬黏結層230達成。

在第3C圖中展示之一些實施例中，存在兩側圖案化微流控裝置302，其中頂部基板210及底部基板220皆包括在其全部內部表面上的圖案化之奈米井240。頂部基板210與底部基板220之黏結可經由兩個金屬氧化物層達成，每一金屬氧化物層包括相互緊密接觸的圖案化之奈米井240a。

第4A圖、第4B圖及第4C圖為展示沿著三個例示性兩側圖案化微流控裝置400、401、402之通道方向之側視圖之示意圖，其中在該三個實施例中之每一者中，頂部基板410與底部基板420不同地結合在一起。在所展示之實施例中之一些中，頂部基板410及底部基板420皆包括經蝕刻之通道及在其經蝕刻之通道地板表面上的圖案化之奈米井440。兩個基板410、420在組成及厚度上可相同或不同。

在第4A圖中展示之一些實施例中，存在兩側圖案化微流控裝置400，其中頂部基板410及底部基板420中之每一者包括具有圖案化之奈米井440的一通道，及分別包括黏結層430a及430b之各別側壁415、425。底部基板420亦可包括一入口450及一出口460。入口450及出口460可提供用於微流控裝置400、401、402之流體移動路徑。頂部基板410與底部基板420之黏結可經由兩個黏結層430a及430b達成。

在於第4B圖中展示之一些實施例中，兩側圖案化微流控裝置401經配置使得頂部基板410及底部基板420中之每一者包括在其各別側壁415、425之端表面上之其未蝕刻之區上的金屬黏結層430，且進一步包括在其全部內部表面上的圖案化之奈米井440。頂部基板410與底部基板420之黏結可經由兩個金屬黏結層430及其頂部圖案化之奈米井區域470達成。

在第4C圖中展示之一些實施例中，兩側圖案化微流控裝置402經配置使得頂部基板410及底部基板420中之每一者包括在其全部內部表面上的圖案化之奈米井440。頂部基板410與底部基板420之黏結可經由兩個金屬氧化物層470達成，每一金屬氧化物層具有在相互緊密接觸之配合側壁端表面上的圖案化之奈米井。

本揭露內容之實施例亦包括一種在具有或無一通道之一基板上製作奈米圖案化之井之方法。在一些實施例中，該方法包括一修改之Langmuir-Blodgett薄膜型轉移方法。在一些實施例中，如在第5圖中展示，該方法包括以下步驟：提供一水浴容器，其含有一基板支架框及在該框下方之一排水管；將一第一基板置放於該基板支架框之上；加水直至該第一基板被水浸沒；將包括在一有機溶劑中之聚合物珠粒的一溶液施配至該水浴容器內，直至一聚合物珠粒單層形成於水-空氣界面處；使用該排水管排放該水，以將該聚合物珠粒單層轉移至該第一基板；乾燥包括該聚合物珠粒單層之該第一基板；視情況，在一升高之溫度下烘烤該第一基板以加強該等聚合物珠粒與該第一基板之附著；減小聚合物珠粒大小(例如，施加氧電漿以減小該聚合物珠粒大小)；視情況，在一升高之溫度下燒烤該基板以加強該等聚合物珠粒與該第一基板之該附著；將金屬氧化物或二氧化矽薄膜沉積至該第一基板上；剝離該等聚合物珠粒以在該第一基板上形成圖案化之奈米井(例如，包含在該等聚合物珠粒之剝離後保留於該沉積之金屬氧化物或二氧化矽薄膜內之空隙的奈米井)；將一第二基板置放於該圖案化之第一基板之上；及將該第二基板黏結至該第一基板(例如，藉由執行雷射輔助黏結)以形成微流控裝置。

在一些實施例中，該方法包含用實現與DNA、蛋白質及/或核苷酸至圖案化之奈米井之結合之材料塗佈微流控裝置之通道內部表面。在一些實施例中，在執行奈米球微影前，第一基板包括一經蝕刻之通道。在一些實施例中，在執行奈米球微影前，第一基板包括進一步藉由金屬氧化物塗佈之一經蝕刻之通道。取決於應用，所得奈米井可具有下列四個可能組態中之一者：裸基板底部/SiO₂ 側壁、裸基板底部/金屬氧化物側壁、金屬氧化物底部/SiO₂ 側壁或金屬氧化物底部/金屬氧化物側壁。取決於奈米井組態及應用，塗層可為有機磷酸鹽、矽烷或兩者中之一者。舉例而言，當形成之奈米井為金屬氧化物底部/SiO₂ 側壁時，實現與DNA、蛋白質或核苷酸之結合的有機磷酸鹽首先可經塗覆以塗佈金屬氧化物底部，且抵抗與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合的諸如聚乙二醇矽烷之矽烷接著可用以塗佈SiO₂ 側壁。

基板可為載玻片、晶圓、玻璃薄片或另一合適組態。舉例而言，晶圓可為標準6吋晶圓、8吋晶圓、12吋晶圓或正方形晶圓。在一些實施例中，基板可為平的，或含有經蝕刻之通道。在基板上的圖案化之奈米井之尺寸可由在氧電漿處理前及後的聚合物珠粒之大小界定。在基板上的圖案化之奈米井之鄰近奈米井之間的間距或中心至中心距離可由聚合物珠粒之原始大小界定。舉例而言，當使用1 μm聚合物珠粒時，間距可為約1 μm。圖案化之奈米井之直徑可由在氧電漿處理後的聚合物珠粒之大小界定。舉例而言，當聚合物珠粒大小自1 μm減小至0.5 μm時，金屬氧化物井之直徑可為約0.5 μm。金屬氧化物或二氧化矽井之深度可由沉積的金屬氧化物或二氧化矽薄膜之厚度界定。舉例而言，當沉積50奈米(nm)金屬氧化物層時，形成的金屬氧化物奈米井之深度可為約50 nm。在一些實施例中，使用此奈米球微影獲得的圖案化之奈米井之直徑可藉由使用例如原子層沉積、電子束沉積、電漿增強型化學氣相沉積或其他方法在圖案化之基板之全部表面上沉積一金屬或二氧化矽薄膜層來進一步減小。

在一些實施例中，使用氧電漿處理來減小聚合物珠粒之大小。另外或替代的，可使用氬電漿或其他合適製程來減小聚合物珠粒之大小。在一些實施例中，大小減小由三個參數控制：電漿功率、氣體流動速率及/或電漿處理持續時間。舉例而言，在第6A圖中展示之一些實施例中，使用修改之Langmuir-Blodgett薄膜型轉移方法，在1×3吋載玻片之通道內部形成600 nm聚苯乙烯奈米珠粒之單層。載玻片包括8個個別可定址通道，每一通道具有2.38 mm之寬度、70 mm之長度及100 μm之通道深度。在用氧電漿處理(例如，將聚苯乙烯珠粒曝露於氧電漿)達不同時間後，在電漿處理持續時間上均勻且逐漸地減小聚苯乙烯珠粒之大小(見第6A圖至第6E圖)。

隨著電漿處理持續時間增大，聚合物珠粒大小連續地減小。第7圖展示作為在於15 mTorr下之200W功率及40(SCCM)氧下之電漿處理持續時間之函數的珠粒大小之減小之圖形表示。SCCM為每分鐘標準立方公分——在用於氣體之溫度及壓力之標準條件中的流量量測術語，指示cm³ /min。

第8圖展示在通道內部的圖案化之金屬氧化物奈米井之一些實施例之代表性掃描電子顯微(scanning electron microscopic; SEM)影像。舉例而言，將1 μm聚苯乙烯微珠粒之單層轉移至包括8個個別可定址通道105之1×3吋玻璃基板(例如，如在第1圖中所展示)，每一通道105具有2.38 mm之寬度、70 mm之長度及100 μm之通道深度。在120℃下執行可選烘烤達30秒以加強聚苯乙烯珠粒與玻璃表面之附著。接著在200瓦、15 mTorr、40 SCCM氧下用氧電漿處理基板及其聚苯乙烯珠粒單層達300秒。之後，在120℃下再次烘烤基板達30秒以加強聚苯乙烯珠粒與玻璃基板表面之附著。此後跟著為沉積50 nm Al₂ O₃ (氧化鋁)層以在基板表面上形成一金屬氧化物奈米井陣列。最後，使用在乙醇溶液中之音振來剝離聚合物珠粒。第8圖之SEM影像展示，玻璃基板之通道地板表面包括具有相對高均勻性之一Al₂ O₃ 奈米井陣列。在一些實例中，形成的奈米井之小百分比可大於預期。不希望受到任何理論約束，咸信，此等比預期大之奈米井可自具有較大大小之起始聚苯乙烯珠粒產生。雖然形成的奈米井中之大多數具有在其間之均勻距離(例如，均勻間距)，但少數奈米井分開得較遠(例如，比預期大之間距)。不希望受到任何理論約束，咸信，此較大分開可從珠粒大小及/或珠粒間距之隨機出現的差產生。在一些實施例中，此等隨機出現之特徵(例如，空或大尺寸奈米井)可充當用於成像及接著的資料分析過程之一位置對齊或識別標記(例如，基準)。另外或替代地，實體標記(例如，線、正方形或圓形特徵)可使用例如雷射直接寫入方法在薄膜沉積或後薄膜沉積步驟期間引入，及用作位置對齊或識別標記(例如，基準)。

雖然參考圖5至圖7描述之一些實施例包括由聚苯乙烯製成之聚合物珠粒，但本揭露內容中包括其他實施例。舉例而言，在一些實施例中，聚合物珠粒包含可降解(例如，可生物降解)聚合物(例如，聚半乳糖醛酸(polygalacturonic acid; PGA))。在此等實施例中之一些中，可參考聚苯乙烯珠粒如本文中所描述將聚合物珠粒大小減小(例如，電漿處理)。另外或替代地，聚合物珠粒可使用化學或酶降解或消化(例如，使用果膠酶、植物酶)來移除。在各種實施例中，該等珠粒可由可大小減小之多種材料(例如，聚合或其他)製成，及自基板移除以形成如本文中描述之奈米井。

在一些實施例中，在培育達某一時間週期後，可藉由自濃縮的良好分散之聚合物珠粒懸浮溶液拔出基板來形成聚合物珠粒單層。在此等實施例中之一些中，該等聚合物珠粒可具有負電荷，例如，羧化聚苯乙烯珠粒，而基板可具有正電荷，例如，基板具有胺丙基矽烷塗層。聚合物珠粒與基板之間的靜電相互作用可增強聚合物珠粒與基板表面之間的附著。此相互作用可導致珠粒在基板上之相對隨機分佈。藉由控制珠粒濃度、溶劑、培育時間、拔動速率或珠粒與基板表面之間的相互作用，可在基板表面上形成良好地分開且均勻分佈之一聚合物珠粒單層。當此發生時，可省略電漿處理，且所得珠粒塗佈之基板可直接經受氧化物薄膜沉積，且可在剝離珠粒後形成奈米井。

在一些實施例中，可藉由濃縮的良好分散之聚合物珠粒懸浮溶液之旋塗來使聚合物珠粒單層形成於基板表面上。

本揭露內容亦揭露微流控裝置之選擇性表面化學塗層，該等微流控裝置包括在一經蝕刻之通道地板表面上的圖案化之奈米井，其中該等奈米井之間隙壁由金屬氧化物製成，且塗佈有抵抗與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合的有機磷酸鹽分子，且該等奈米井之底表面由SiO₂ 或玻璃製成，且塗佈有准許經由靜電相互作用或共價鍵至DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合之矽烷分子。

使用之矽烷分子可為胺丙基矽烷或類似者(例如，當DNA為DNA奈米球且藉由靜電相互作用附著至矽烷塗佈之區域時)。使用之矽烷分子可為環氧矽烷(例如，當DNA具有胺端因此可形成共價鍵時)。使用之矽烷分子可為胺基矽烷(例如，當DNA具有胺端且使用雙官能連接分子(例如，BS3，或含有酐部分之聚合物)將DNA共價耦合至胺基矽烷塗佈之區域時)。使用之矽烷分子可為3-巰丙基三甲氧基矽烷或類似者(例如，當DNA具有硫醇端因此可在DNA與矽烷分子之間形成共價鍵時)。另外或替代地，奈米井表面之底部可塗佈有准許DNA共價附著之丙烯酸酯聚合物(例如，如在美國專利公開案第2016/0122816A1號(新穎聚合物及DNA共聚物塗層)中所描述，其全部內部被以引用的方式併入本文中)。

本揭露內容之一些實施例包括一種使用微流控裝置之方法，該微流控裝置包括在一經蝕刻之通道地板表面上的圖案化之奈米井，用於基因測序應用。在一些實施例中，引子DNA序列(例如，dA30或dT30)共價或以其他方式附著至基板之金屬氧化物奈米井之底部區域，跟著為捕獲自樣本獲得之單鏈DNA分子、成簇產生及測序。自一樣本獲得之單鏈DNA分子含有與引子DNA序列互補之一序列。可使用橋接擴增或排他性擴增或模板行走方法來執行成簇。可經由藉由合成或綁紮或單分子即時成像之測序來達成測序。

第9圖展示在混雜至dA30陣列後的Cy3-dT30之螢光顯微影像。dA30陣列之形成係經由dA30分子之5'-胺端至在使用上述奈米球微影形成的奈米井陣列之底表面內之矽烷塗層之胺基之共價耦合(經由雙官能連接BS3)達成。此處，首先使用奈米球微影方法(在將5分鐘氧電漿處理用作模板後，1 μm聚苯乙烯珠粒)使Al₂ O₃ 奈米井陣列形成於1×3吋8通道基板之通道地板表面上。之後，基板在100瓦下經受氧電漿處理達10分鐘，且接著在90℃下用5 mg/ml聚(乙烯膦酸)(Sigma Aldrich)水溶液塗佈達5分鐘。接著將基板在去離子水中沖洗3次，且一次在100%乙醇中沖洗。在氮乾燥及在90℃下之爐中退火達10分鐘後，接著用在95%乙醇/5%水之2% 3-胺丙基三乙氧基矽烷(pH ~5)在室溫下培育該基板達10分鐘，跟著為在100%乙醇中沖洗四次，伴有一氮乾燥。此兩步驟塗佈導致在形成的奈米井之底表面上之3-胺丙基三乙氧基矽烷塗層，及在形成的奈米井之側壁上之聚(乙烯膦酸)塗層，其中之後者抵抗與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合。接著在存在在1X PBS中之200 μM BS3之情況下使塗佈之基板與100 μM 5'-胺-C6-dA30反應達一小時，跟著用去離子水沖洗及氮乾燥。結果，dA30特定地附著至形成的奈米井之底表面。最後，使dA30塗佈之基板與在1X PBS中之1 μM Cy3-dT30混雜達30分鐘，沖洗，氮乾燥，且使用共焦螢光顯微法檢驗。結果展示，在所有奈米井處存在dT30混雜螢光信號。

此外，8通道基板亦包括在基板之頂端表面處在通道旁邊的鉻圖案化之塗層。在Al₂ O₃ 奈米井在基板之全部內部表面上形成後，發現基板使用在室溫下之雷射輔助黏結與另一底部玻璃基板(1×3吋)黏結。發現所得微流控裝置具有氣密性密封件，及實現基於模板行走之DNA測序及藉由合成之測序。此等結果一起表明，dA30官能化之微流控裝置支援大規模並行DNA測序。

如本文中所揭露，圖案化微流控裝置可由薄及/或帶通道之基板製成，從而歸因於用於高解析度成像的物鏡之有限工作距離，准許微流控通道之頂表面及底表面兩者之光學螢光成像之更好品質。習知光微影及奈米壓印通常可適用於在相對厚的平基板(例如，0.5 mm、0.7 mm、1 mm、1.1 mm)上之圖案化。對於較薄基板(例如，0.1 mm、0.2 mm、0.3 mm)，通常需要一載體用於圖案化製程。載體之使用可使製造製程複雜且增添成本。相比之下，奈米球微影可處理較薄基板，或具有可變厚度之基板(例如，帶通道之基板)。

本揭露內容之圖案化微流控裝置實現具有高信號對背景比之DNA測序分析，此係由於間隙區域(例如，在鄰近奈米井之間)可塗佈有抵抗與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合之材料，且奈米井之底表面可塗佈有促進與DNA、蛋白質及/或核苷酸之結合之材料。另外，與習知光微影或奈米壓印技術相比，用於製造圖案化微流控裝置的揭露之製程可以較低成本來執行，此係由於可在無用於創造奈米圖案化之尖端且昂貴設備之情況下執行此等製程。此外，揭露之製造製程可為可調式、靈活，且具有高處理量。就基板而言，揭露之製程亦可為靈活的，諸如，平或有通道之基板、圓或正方形晶圓、小(例如，載玻片)或大(例如，晶圓、玻璃薄片)基板。揭露之製程可為可調式的，此係由於其可應用於大尺寸基板，諸如，第5代顯示器玻璃面板。揭露之製程可易於達到每小時數千個晶圓之處理量。

所有參考(包括本文中引用之公開案、專利申請案及專利案)在如同每一參考經個別地且具體地指示為以引用之方式併入且在本文中全部闡述之程度上在此以引用的方式併入。

術語「一(a、an)」及「該(等)」及類似提及物在本揭露內容中(尤其在以下申請專利範圍之上下文中)之使用應被解釋為涵蓋單數及複數，除非本文中另有指示或明顯與上下文矛盾。術語「包含」、「具有」、「包括」及「含有」應被解釋為開端式術語(亦即，意謂「包括但不限於」)，除非另有指出。本文中的值範圍之敘述僅意欲充當個別地提及屬於該範圍之每一單獨值的速記方法，除非本文中另有指示，且每一單獨值經併入至說明書內，如同其在本文中個別地敘述。可以任一合適次序執行本文中描述之所有方法，除非本文中另有指示或另外明顯地與上下文矛盾。本文中提供的任何及所有實例或例示性語言(例如，「諸如」)之使用僅意欲更好地闡釋揭露之實施例。說明書中無語言應被解釋為將任何未主張之要素指示為必不可少。

熟習此項技術者將顯而易見，在不脫離揭露之實施例之精神或範疇之情況下，可進行各種修改及變化。由於併有該等實施例之精神及物質的揭露之實施例之修改、組合、子組合及變化可為熟習此項技術者想到，因此本揭露內容不應被解釋為包括在所附申請專利範圍及其等效內容之範疇內之一切。

100‧‧‧圖案化微流控裝置 105‧‧‧通道 110‧‧‧圖案化之奈米井 120‧‧‧入口 130‧‧‧出口 140‧‧‧黑色區域 200‧‧‧單側圖案化微流控裝置 201‧‧‧單側圖案化微流控裝置 202‧‧‧單側圖案化微流控裝置 210‧‧‧第一或頂部基板 215‧‧‧側壁 220‧‧‧第二或底部基板 230‧‧‧黏結層 240‧‧‧圖案化之奈米井/圖案化之奈米井陣列 240a‧‧‧圖案化之氧化物層/圖案化之奈米井 250‧‧‧入口 260‧‧‧出口 300‧‧‧兩側圖案化微流控裝置 301‧‧‧兩側圖案化微流控裝置 302‧‧‧兩側圖案化微流控裝置 400‧‧‧兩側圖案化微流控裝置 401‧‧‧兩側圖案化微流控裝置 402‧‧‧兩側圖案化微流控裝置 410‧‧‧頂部基板 415‧‧‧側壁 420‧‧‧底部基板 425‧‧‧側壁 430‧‧‧金屬黏結層 430a‧‧‧黏結層 430b‧‧‧黏結層 440‧‧‧圖案化之奈米井 450‧‧‧入口 460‧‧‧出口 470‧‧‧金屬氧化物層

併入於說明書中且形成說明書之一部分的隨附圖式說明本揭露內容之若干態樣。在圖式中：

第1圖為展示根據例示性實施例建構的圖案化微流控裝置之示意圖；

第2A圖、第2B圖及第2C圖為根據例示性實施例的展示沿著三個單側圖案化微流控裝置之通道方向之側視圖之示意圖，其中頂部基板與底部基板不同地結合在一起；

第3A圖、第3B圖及第3C圖為根據與在第2A圖、第2B圖及第2C圖中展示之例示性實施例不同之例示性實施例的展示沿著三個兩側圖案化微流控裝置之通道方向之側視圖之示意圖，其中頂部基板與底部基板不同地結合在一起；

第4A圖、第4B圖及第4C圖為根據與在第2A圖、第2B圖及第2C圖中展示之例示性實施例及在第3A圖、第3B圖及第3C圖中展示之例示性實施例不同之例示性實施例的展示沿著三個兩側圖案化微流控裝置之通道方向之側視圖之示意圖，其中頂部基板與底部基板不同地結合在一起；

第5圖為根據例示性實施例的說明用以使用奈米球微影製作圖案化微流控裝置之製程之流程圖；

第6A圖至第6E圖為例示性掃描電子顯微鏡影像之圖示，其展示在有通道之載玻片之通道地板表面上的緊密填充之聚苯乙烯珠粒，該等掃描電子顯微鏡影像展示針對不同時間週期的氧電漿處理之效應；

第7圖為作為氧電漿灰化持續時間之函數的聚苯乙烯珠粒之直徑之圖形表示；

第8圖為展示在剝離緊密填充之聚苯乙烯珠粒後的金屬氧化物奈米井之一例示性掃描電子顯微鏡影像；且

第9圖展示在混雜至共價附著至奈米井之底表面之dA30模組後的Cy3-dT30之螢光顯微影像。

雖然下文將揭露某些較佳實施例，但不存在限於彼等實施例之意圖。相反地，意圖為涵蓋如包括於如由所附申請專利範圍定義的本揭露內容之精神及範疇內之所有替代方案、修改及等效方案。

國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無

國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

100‧‧‧圖案化微流控裝置

105‧‧‧通道

110‧‧‧圖案化之奈米井

120‧‧‧入口

130‧‧‧出口

140‧‧‧黑色區域

Claims (37)

1. 一種製造一微流控裝置之方法，該方法包含以下步驟： 將一珠粒單層沉積至一第一基板上； 減小安置於該第一基板上的該等珠粒之一大小； 將包含一金屬氧化物或一二氧化矽中之至少一者的一薄膜沉積至在該珠粒單層上方之該第一基板上； 自該第一基板移除該等珠粒以在該薄膜中形成一奈米井陣列，該第一基板在該等奈米井之底部處暴露；及 將一第二基板黏結至該第一基板以將該奈米井陣列圍封於該第一基板與該第二基板之間的一空腔中。
2. 如請求項1所述之方法，其中該等珠粒包含聚合物珠粒。
3. 如請求項2所述之方法，其中該等聚合物珠粒包含聚苯乙烯珠粒。
4. 如請求項2所述之方法，其中該等聚合物珠粒包含可降解聚合物。
5. 如請求項1所述之方法，其中該減小該等珠粒之該大小之步驟包含將該等珠粒曝露於一電漿以在自該第一基板移除該等珠粒前減小該等珠粒之該大小之步驟。
6. 如請求項5所述之方法，其中該電漿包含氧電漿。
7. 如請求項1所述之方法，其中該減小該等珠粒之該大小之步驟包含減小該等珠粒之一直徑之步驟。
8. 如請求項1所述之方法，其中該自該第一基板移除該等珠粒之步驟包含使用結合一溶劑之音振自該第一基板移除該等珠粒之步驟。
9. 如請求項1所述之方法，其中該自該第一基板移除該等珠粒之步驟包含化學或酶降解該等珠粒之步驟。
10. 如請求項1所述之方法，包含用實現與DNA、蛋白質或核苷酸中之至少一者之黏結的一第一材料塗佈該奈米井陣列中之一或多個奈米井之一底表面之步驟。
11. 如請求項10所述之方法，其中： 該一或多個奈米井之該底表面包含包含SiO₂ 或玻璃的該第一基板之一暴露部分；且 該第一材料包含胺封端矽烷、環氧樹脂封端矽烷、羧酸酯封端矽烷、硫醇封端矽烷或包含一不飽和部分之一矽烷衍生物中之至少一者。
12. 如請求項10所述之方法，其中： 該一或多個奈米井之該底表面包含包含一金屬氧化物的該第一基板之一暴露部分；且 該第一材料包含胺封端有機磷酸鹽、含有環氧樹脂之有機磷酸鹽或有機磷酸羧酸鹽中之至少一者。
13. 如請求項1所述之方法，進一步包含將一DNA引子黏結至該等奈米井中之一或多者之該等底部之步驟。
14. 一種製造一微流控裝置之方法，該方法包含以下步驟： 將一聚合物珠粒單層沉積至一第一基板上； 將包含一金屬氧化物或二氧化矽之一薄膜沉積至在該聚合物珠粒單層上方之該第一基板上； 自該第一基板移除該等聚合物珠粒以形成安置於該薄膜中一奈米井陣列，其中該第一基板在該等奈米井之底部處暴露；及 將一第二基板黏結至該第一基板以將該奈米井陣列圍封於該第一基板與該第二基板之間的一空腔中。
15. 如請求項14所述之方法，其中該將該聚合物珠粒單層沉積至該第一基板上之步驟包含以下步驟： 將包含該等聚合物珠粒之一溶液施配至一液體上；及 將在形成於一液體-空氣界面處之一單層中的該等聚合物珠粒轉移至該第一基板上。
16. 如請求項15所述之方法，其中： 該將該聚合物珠粒單層沉積至該第一基板上之步驟包含加熱該第一基板以加強該等聚合物珠粒至該第一基板之附著之步驟；且 該方法包含在該將該薄膜沉積至在該聚合物珠粒單層上方之該第一基板上前將該等聚合物珠粒曝露於氧電漿以減小該等聚合物珠粒之大小之步驟。
17. 如請求項14所述之方法，其中該自該第一基板移除該等聚合物珠粒之步驟包含使用結合一溶劑之音振自該第一基板移除該等聚合物珠粒之步驟。
18. 如請求項14所述之方法，其中該自該第一基板移除該等聚合物珠粒之步驟包含化學或酶降解該等聚合物珠粒之步驟。
19. 如請求項14所述之方法，包含用實現與DNA、蛋白質及/或核苷酸之黏結的一第一材料塗佈該奈米井陣列中之一或多個奈米井之一底表面之步驟。
20. 如請求項19所述之方法，其中： 該一或多個奈米井之該底表面包含包含SiO₂ 或玻璃的該第一基板之一暴露部分；且 該第一材料包含胺封端矽烷、環氧樹脂封端矽烷、羧酸酯封端矽烷、硫醇封端矽烷或包含一不飽和部分之一矽烷衍生物中之至少一者。
21. 如請求項19所述之方法，其中： 該一或多個奈米井之該底表面包含包含一金屬氧化物的該第一基板之一暴露部分；且 該第一材料包含胺封端有機磷酸鹽、含有環氧樹脂之有機磷酸鹽或有機磷酸羧酸鹽中之至少一者。
22. 如請求項14所述之方法，包含將一DNA引子黏結至該等奈米井中之一或多者之該等底部之步驟。
23. 如請求項14所述之方法，其中該等聚合物珠粒包含聚苯乙烯。
24. 如請求項14所述之方法，其中該等聚合物珠粒中之每一者具有自0.05微米至5微米之一直徑。
25. 如請求項14所述之方法，其中鄰近奈米井之間的一平均中心至中心距離為自0.05微米至5微米。
26. 如請求項14所述之方法，其中該將該聚合物珠粒單層沉積至該第一基板上之步驟包含在該第一基板之一或多個通道中沉積該等聚合物珠粒之步驟。
27. 如請求項14所述之方法，其中該將該第二基板黏結至該第一基板之步驟包含使用一膠水、一UV可固化膠、一聚合物膠帶或一壓敏性膠帶中之至少一者黏結該第一基板與該第二基板之步驟。
28. 如請求項14所述之方法，其中該將該第二基板黏結至該第一基板之步驟包含使用雷射輔助式黏結黏結該第一基板與該第二基板之步驟，其中包含一金屬或一金屬氧化物中之至少一者的一黏結層安置於該第一基板與該第二基板之間。
29. 如請求項14所述之方法，包含將一負電荷賦予至該等聚合物珠粒及將一正電荷賦予至該第一基板之步驟。
30. 如請求項14所述之方法，其中該薄膜之一厚度為自一奈米至500奈米。
31. 如請求項14所述之方法，其中該薄膜對具有在自450奈米至750奈米之一範圍中的波長之光透光。
32. 一種微流控裝置，其包含： 一第一基板，其包含在一第一內部表面上的一第一圖案化之奈米井陣列及包含一端表面之一側壁；及 一第二基板，其包含一第二內部表面及一周邊表面部分； 其中該第一基板之該端表面黏結至該第二基板之該周邊表面部分，使得該第一內部表面及該第二內部表面界定該等黏結之第一基板與第二基板內之一空腔。
33. 如請求項32所述之微流控裝置，其中該第二基板包含在該第二內部表面上的一第二圖案化之奈米井陣列。
34. 如請求項32所述之微流控裝置，其中該第一圖案化之奈米井陣列或該第二圖案化之奈米井陣列安置於該各別第一內部表面或該各別第二內部表面中之一或多個通道內。
35. 如請求項34所述之微流控裝置，其中該一或多個通道之一深度為自30微米至500微米。
36. 如請求項32所述之微流控裝置，包含在該第一基板或該第二基板之一第一端處之一入口，及在該第一基板或該第二基板之與該第一端相對的一第二端處之一出口。
37. 一種微流控裝置，其包含： 一第一基板； 一奈米井陣列，其界定於包含安置於該第一基板上之一金屬氧化物或二氧化矽之一薄膜中，該第一基板在該等奈米井之底部處暴露；及 一第二基板，其黏結至該第一基板，藉以該奈米井陣列圍封於該第一基板與該第二基板之間的一空腔中。

Images