[发明专利]电极可重复使用的PCR芯片

权利要求书

1.一种电极可重复使用的PCR芯片，其特征在于，由上而下包括：腔室芯片和电极芯片两个部分，其中：腔室芯片包括：设有腔室结构的聚合物盖片和上基板；电极芯片包括：绝缘钝化层、至少一个金属电极组合和下基板，其中：聚合物盖片和上基板之间构成的腔室结构位于对应的金属电极组合的正上方。

2.根据权利要求1所述的电极可重复使用的PCR芯片，其特征是，所述的腔室芯片和电极芯片在所述的上基板和绝缘钝化层之间通过导热硅脂薄层相贴合以实现可分离的结构和电极芯片的可重复使用。

3.根据权利要求1所述的电极可重复使用的PCR芯片，其特征是，所述的电极芯片上的金属电极组合包括：加热电极、传感电极和电极引脚，其中：加热电极、传感电极均为若干次弯折的条状结构，加热电极所形成的加热电极区域包括：线宽部分和缝隙部分。

4.根据权利要求1所述的电极可重复使用的PCR芯片，其特征是，所述的金属电极组合采用双层薄膜金属材料制成，包括：与玻璃基板结合的粘附层金属铬或钛材料和热阻层金属铂。

5.根据权利要求1所述的电极可重复使用的PCR芯片，其特征是，所述的传感电极的尺寸小于加热电极的尺寸并嵌入放置于弯折条状结构加热电极中部的缝隙中；所述的加热电极的中部线宽大于两端线宽，且加热电极区域外围，即对应腔室的外围部分的线宽边缘部分设有开放镂空面积和线宽内部设有封闭镂空面积。

6.根据权利要求1所述的电极可重复使用的PCR芯片，其特征是，所述的腔室芯片的上基板为厚度0.1～0.2mm的薄玻璃片。

7.根据权利要求1所述的电极可重复使用的PCR芯片，其特征是，所述的腔室片的聚合物盖片，材料为PDMS、PMMA、PET等光学透明聚合物材料中的一种，其上设置的腔室结构包括凹坑腔室、凹陷通道、注样口和出样口，其中所述的凹坑腔室的形状为长菱形。

8.根据权利要求1所述的电极可重复使用的PCR芯片，其特征是，当具有两个以上金属电极组合和腔室时，在所述的下基板上设置用于减少各阵列电极组合之间的相互温度干扰的隔热槽。

9.一种根据上述任一权利要求所述PCR芯片的制备方法，其特征在于，采用MEMS微加工工艺制造，包括：电极芯片工艺、腔室芯片工艺和贴合工艺。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征是，所述的电极芯片制备工艺包括：

1.1)在下基板上通过磁控溅射依次沉积Cr和Pt薄膜；

1.2)光刻，干刻图形化Cr/Pt薄膜，去胶，获得金属电极组合；

1.3)化学或物理气相沉积氧化硅或氧化铝薄膜钝化层；

1.4)光刻、湿法刻蚀获得金属电极组合中的裸露的金属引脚；

1.5)完全切片以获得单个电极芯片或切半厚获得带有隔热槽整片电极芯片。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征是，所述的腔室芯片制备工艺包括：

2.1)在上基板上沉积2微米厚的金属钛并氧化；

2.2)旋涂SU‐8光刻胶进行UV曝光光刻，获得相应于腔室形状的SU‐8结构模具；

2.3)配制PDMS预聚物液体浇注在SU‐8结构模具上获得交联固化的PDMS膜；

2.4)从SU‐8结构模具上揭膜获得带腔室结构的PDMS盖片；用PDMS预聚物将制备的PDMS盖片粘贴于上基板并交联固化，从而获得键合的PDMS腔室芯片。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征是，所述的贴合工艺是指：在获得的电极芯片上均匀涂覆导热硅脂薄层，套准电极芯片上的对准符号后贴合腔室芯片。