[发明专利]一种微流道结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种微流道结构，尤其是一种微流道结构及其制备方法，属于微流道的技术领域。按照本发明提供的技术方案，所述微流道结构，包括微流道衬底；还包括设置于微流道衬底上的图形化烛灰纳米颗粒层，利用所述图形化烛灰纳米颗粒层能在微流道衬底上形成所需的表面微流道阵列。本发明结构紧凑，能实现试剂中生物、化学相关物质在基底表面的图形化，制备工艺简单易行，适用的生物、化学物质范围广，衬底材料的可选择范围宽，具有普遍适用性，安全可靠。

技术领域

本发明涉及一种微流道结构，尤其是一种微流道结构及其制备方法，属于微流道的技术领域。

背景技术

随着生物、医学相关技术的发展，用于实现生物、化学物质检测的传感器技术应运而生，且在最近几年中得到了快速的发展。在生物、化学传感器中，实现生物相关物质，如细胞、DNA、蛋白等的快速、自动图形化分布是发展生物传感器、生物芯片的前提条件，在细胞生物学、疾病诊断、药物筛选和组织工程等方面具有重要的潜在应用。

现有的生物相关物质图形化一般采用如下两种技术：第一种是利用喷墨打印系统直接实现活体细胞、蛋白和核酸等物质在衬底上图形化；第二种方法是先在特定区域(图形区域)绑定特殊的束缚材料(如适配体，抗原、抗体，基团等)，随后采用一定的方法将生物物质吸附在这些特殊的束缚材料上，继而实现生物物质的图形化。对于第一种方法而言，图形化的精度受限于打印喷头的特征尺寸。在第二种技术中，通常需要在生物物质图形化之前先后采用软光刻和压印技术将束缚材料转移到衬底上，然后才能利用束缚材料和生物物质之间的绑定作用实现生物物质的图形化。这样一来，图形化过程被复杂化，难以适应多方面的应用需求。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种微流道结构及其制备方法，其结构紧凑，能实现试剂中生物相关物质在基底表面图形位置的图形化，制备工艺简单易行，适用的生物物质范围广，衬底材料的可选择范围宽，具有普遍适用性，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述基于烛灰纳米颗粒的微流道结构，包括微流道衬底；还包括设置于微流道衬底上的图形化烛灰纳米颗粒层，利用所述图形化烛灰纳米颗粒层能在微流道衬底上形成所需的表面微流道阵列。

在所述微流道衬底上还设有上金属镜面反射层，所述图形化烛灰纳米颗粒层支撑于所述上金属镜面反射层上，在所述微流道衬底的背面还设置光热吸收结构和/或光热反射结构。

在所述图形化烛灰纳米颗粒层上设置致密薄膜保护层，所述致密薄膜保护层覆盖在图形化烛灰纳米颗粒层上以及图形化烛灰纳米颗粒层的侧壁。

所述致密薄膜保护层还覆盖在表面微流道阵列的微流道内、微流道衬底的上表面、微流道衬底的侧面，且能对微流道衬底的背面区域进行全包裹。

所述光热反射结构包括设置于微流道衬底背面的下金属镜面反射层，所述光热吸收结构包括设置于所述下金属镜面反射层上的下烛灰纳米颗粒吸收层。

在所述微流道衬底上方设有盖板，所述盖板的下表面设有盖板金属镜面反射层，在盖板的上表面设置盖板吸热烛灰纳米颗粒层，盖板的盖板金属镜面反射层上设有若干样品匹配基团；盖板压盖在微流道衬底上方时，样品匹配基团位于微流道衬底的表面微流道阵列对应的表面微流道正上方。

所述致密薄膜保护层包括ParyleneC(聚对二甲苯)，所述致密薄膜保护层的厚度为50nm～10μm。

所述微流道衬底包括硅衬底、玻璃衬底、载玻片、金属、聚合物、柔性基底或表面设置有支撑层的薄膜衬底，所述薄膜衬底的支撑层为硅、氧化硅、氮化硅、氮化钛、多晶硅、聚合物或金属中的一种、两种或多种组合。

一种基于烛灰纳米颗粒的微流道结构的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：