[发明专利]一种微流宏观流体控芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种微流宏观流体控芯片的制备方法，包括以下步骤：

步骤A，制备微流控芯片阳膜：用3D打印制备微流控芯片控制层阳膜和流体层阳膜，经过酒精抛光后对控制层阳膜和流体层阳膜进行清洁处理；

步骤B，制备PDMS流体芯片，具体为以下步骤：

步骤B.a采用模塑法制备PDMS芯片控制层和PDMS芯片流体层；

步骤B.b PDMS旋涂在空白硅片表面制备压力调控膜；

步骤B.c采用半凝固法结合芯片流体层和PDMS薄膜，得到带PDMS薄膜的流体层；

步骤B.d采用超比例法结合控制层和带PDMS薄膜的流体层；

步骤B.e打孔，并使用PCR胶带封住芯片底部，即制得流体控芯片。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述3D打印采用的材料为polysmooth。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述的抛光为将阳模至于酒精喷雾中进行表面抛光，控制层阳模抛光30分钟，流体层阳模抛光3小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，3D打印结构在xy方向最小为100微米，最大可打印结构为20厘米，在z轴方向最小结构为10微米，最大可打印结构为20厘米。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在酒精喷雾抛光方法中，酒精液滴直径约为10微米，平滑3D打印阳模表面周期性线状结构的抛光时间为30分钟-50分钟，将块状结构直角转化为流体压力阀可关闭拱形圆滑结构的抛光时间为3小时-5小时。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B.a中，制备PDMS芯片控制层和PDMS芯片流体层具体为：以20:1-5:1混合PDMS基底和固化剂，真空离心去除气泡，将混合物缓慢倒入芯片流体层阳膜和芯片控制层阳膜中，真空去除气泡；然后放入80度烘箱中静置50分钟。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B.a中，将20：1PDMS混合物缓慢倒入芯片流体层阳模中，将5：1PDMS混合物缓慢倒入芯片控制层阳模中。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B.b中，空白硅片表面进行TMCS镀膜处理，将20：1PDMS混合物缓慢倒于硅片表面，并以200rmp转速在硅片表面旋涂20：1PDMS薄膜，然后将承载PDMS薄膜的硅片放入80度烘箱4分钟，制备压力调控膜。

9.根据权利要求1-8任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B.c中，采用半凝固法结合芯片流体层和PDMS薄膜具体为：将压力调控膜和芯片流体层从烘箱中同时取出，剥离芯片流体层表面PDMS，并将其结构面向下置于未完全固化的PDMS薄膜表面，然后放入80度烘箱静置1小时得到带PDMS薄膜的流体层。

10.根据权利要求1-9任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B.d中，采用超比例法结合控制层和带PDMS薄膜的流体层具体为：将固化的PDMS从控制层阳模中取出，利用显微对准仪将控制层结构置于有PDMS薄膜的流体层上，确保流体压力阀在流体层可关闭结构之上，整合的流体芯片静置于80度烘箱中48小时。

11.根据权利要求1-10任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤B.e中，打孔采用空心管切割法对PDMS芯片进液和出液口进行打孔，并使用生物专用透明胶带封住芯片底部，即制得微流宏观流体控芯片。

12.根据权利要求1-11任一项制备方法制备的微流宏观流体控芯片。