[发明专利]一种制备纸质微流体芯片的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物技术应用领域，具体涉及一种用于制备纸质微流体芯片的方法。

背景技术

基于纸的微流体芯片具有成本低、可随意处置等特点，并且由于纸内的毛细作用不需要外界提供液体流动的动力，因此备受青睐。然而目前在纸上加工微通道的方法单一，一般需要利用喷蜡打印机。该方法成本高，需要电脑协助，不够灵活，不能满足市场对于低成本、灵活加工方法的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单、方便、灵活、低成本的制备纸质微流体芯片的方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

1）将用于形成微通道的材料注入加样笔的笔杆中，所述加样笔还包括笔头，笔头的前端开设有样品流出孔，样品流出孔内设置有可以转动的球珠，笔头的后端与笔杆相连通，注入所述材料后，用密封油将材料密封在笔杆中；

2）根据微通道的形状用加样笔将所述材料书写在纸上；

3）当材料渗入纸中后，对纸进行烘烤，使渗入纸中的材料固化，得微流体芯片。

所述加样笔还包括用于连接笔头与笔杆的连接装置。

所述书写是指将笔头前端接触纸的表面，然后驱动笔头在纸上移动，使笔头前端的球珠转动，带动笔杆内的材料流出，流出的材料涂敷于纸上。

所述球珠的直径为100nm-1cm。

所述加样笔的加样量范围为10-1000nL/cm。

所述用于形成微通道的材料为聚二甲基硅氧烷与交联剂的混合物。

本发明利用加样笔在芯片基底上书写微量的用于形成微通道的材料，材料渗透入基底后，通过固化得到微流体芯片，具有成本低廉、操作简易、使用灵活、可控等特点。

附图说明

图1为本发明所述加样笔的结构示意图；图1中：1笔头，2笔杆，3球珠，4连接装置，5用于形成微通道的材料，6密封油；

图2为本发明制备的纸质微流体芯片实物图（平面）；

图3为本发明制备的纸质微流体芯片实物图（曲面）；

图4为图2所示纸质微流体芯片的使用状态图；其中，a为红色颜料加入微流体芯片上的初始位置，b为红色颜料在微流体芯片上的分布位置；

图5为本发明所述加样笔加样量随书写速度的变化；

图6为本发明所述加样笔加样量随前端球珠大小的变化；

图7为本发明所述加样笔加样量随笔杆内填充物（用于形成微通道的材料）高度的变化。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本发明所述制备纸质微流体芯片的方法，包括以下步骤：1）将用于形成微通道的材料注入加样笔的笔杆2中，所述用于形成微通道的材料为聚二甲基硅氧烷与交联剂的混合物，所述加样笔还包括笔头1，笔头1的前端开设有样品流出孔，样品流出孔内设置有可以转动的球珠3，笔头1的后端与笔杆2相连通，注入所述材料后，用密封油6将材料密封在笔杆2中，所述加样笔还包括用于连接笔头1与笔杆2的连接装置4，参见图1；2）根据微通道的形状用加样笔将所述材料书写在纸上，所述书写是指将笔头1前端接触纸的表面，然后驱动笔头1在纸上移动，使笔头1前端的球珠3转动，带动笔杆2内的材料流出，流出的材料涂敷于纸上，可以实现微量加样；3）当材料渗入纸中后，对纸进行烘烤，使渗入纸中的材料固化，得微流体芯片。

所述球珠2的直径为100nm-1cm。所述加样笔的加样量范围为10-1000nL/cm。通过调整书写速度（图5）、球珠直径（图6）、笔杆内填充物高度（图7）改变加样笔的加样量，书写速度是指笔头前端在纸上移动的速度，书写速度可以通过驱动机构进行控制，同时，可以在笔杆后端连接填充物补充机构，使笔杆内填充物保持稳定的高度。

实施例

生物加样笔的结构如图1所示，由6部分组成，笔头1主要提供球珠3的支持点，笔杆2用于储存样品（聚二甲基硅氧烷与交联剂的混合物），球珠3在基底上摩擦转动时提供足够的剪切力，带动样品流出，连接装置4用于连接笔杆2和笔头1，密封油6防止样品挥发。当生物加样笔在基底上书写时（类似于圆珠笔或中性笔的书写过程），笔头1前端的球珠3转动，带动聚二甲基硅氧烷与交联剂的混合物流出。

利用生物加样笔制备纸质微流体芯片，包括以下步骤：

步骤1：将适量聚二甲基硅氧烷与交联剂的混合物（10μL-2mL）注入笔杆中，其后用矿物油密封，防止蒸发。