[发明专利]一种基于微流控芯片的传感器及制备方法

说明书

本发明公开了一种基于微流控芯片的传感器，包括上芯片和下芯片，所述上芯片和下芯片通过双层力致粘性膜进行贴合，上芯片中开有微槽，微槽用于放置PVDF隔离膜，上芯片内还设有微通道，微通道用于放置对电极和参比电极，下芯片由孔和微通道组成，孔中包括有样品储备孔，废液孔，清洗液孔，液体出口孔，其他为开放微通道。该系统可以克服传统电化学传感器构件复杂、电解质需求量大、重复性差、使用寿命短、应用领域窄等缺点，能定性和定量地进行小分子的电化学检测，具有广阔的应用前景。基于微流控芯片的传感器系统，具有操作简单、适用范围广、精确度高、多功能单元在芯片上集成化、系统便捷式以及操作自动化等特点。

技术领域

本发明涉及芯片领域，具体是一种基于微流控芯片的传感器及制备方法。

背景技术

随着工业化的进程，对有毒有害气体、固体和重金属(离子)污染的在线和快速检测迫在眉睫，人们迫切希望拥有一种能对污染物进行连续、快速、在线监测的便捷式检测仪器。近年来，微流控芯片作为一种新型的分析平台具有微型化、自动化、集成化、便捷和快速等优点，已经在很多领域获得了广泛的应用，例如细胞生物学、分析化学、材料学、组织工程和微电子等领域。然而，利用基于微流控芯片的电化学传感器系统，通过电化学的氧化/还原特性来获取被检测分子的种类与浓度，目前在应用领域尚未有实质性的突破。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微流控芯片的传感器及制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于微流控芯片的传感器，包括上芯片和下芯片，所述上芯片和下芯片通过双层力致粘性膜进行贴合，上芯片中开有微槽，微槽用于放置PVDF隔离膜，上芯片内还设有微通道，微通道用于放置对电极和参比电极，下芯片由孔和微通道组成，孔中包括有样品储备孔，废液孔，清洗液孔，液体出口孔，其他为开放微通道。

一种基于微流控芯片的传感器制备方法，包括以下步骤：

(1).用绘图软件设计和绘制微流控芯片的微通道图形；

(2).通过微加工技术在微流控芯片的基材表面制备设计的芯片图形；

(3).将芯片基材切割后得到上下两片微流控芯片(5×5cm)，用乙醇、去离子水、乙醇依次清洗后，自然晾干；

(4).将芯片的反应微通道进行表面镀金修饰；

(5).将电化学的工作电极插入下芯片的电极微通道中，与反应微通道相连；

(6).将电化学的对电极和参比电极插入上芯片的电极微通道中；

(7).将隔离膜内嵌于上芯片的隔膜区域中，再进行上下两层芯片的封合，使薄膜垂直覆盖于下芯片的反应微通道表面，将电化学的工作电极与对电极和参比电极进行隔离；

(8).将微流体输送微泵、电化学工作站和芯片进行连接，组装成微流控芯片传感器系统。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(1)中绘图软件可为AUTOCAD或者SolidWorks。。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤(5)中电化学的工作电极为集成结构。

作为本发明再进一步的方案：所述对电极和参比电极通过隔膜与工作电极隔离，同时电解质溶液可以渗透亲水的多孔薄膜与对电极和参比电极相接触，形成三电极的电化学工作系统，电化学反应在反应微通道中进行。

作为本发明再进一步的方案：所述隔离膜为PVDF隔离膜。