[发明专利]芯片上阀门的制造方法、微流控芯片与液体流动控制方法

说明书

本发明涉及微流控芯片领域，本发明公开了一种芯片上阀门的制造方法、微流控芯片与液体流动控制方法，芯片制造方法包括以下步骤：在多孔介质基材上设置流道；使蜡液渗透入位于流道上的阀门区域处的多孔介质基材内；待蜡液完全渗透多孔介质基材并经过固化后形成阀门，阀门将流道分隔为互不连通的至少两个区域。本发明同样可以实现流道的阻隔与连通，同时其结构更为简单，操作方便，成本低廉，有助于微流控芯片的推广。

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，尤其是涉及基于多孔介质基材的微流控芯片领域，具体是涉及液体在微流控芯片上的流动控制方法，以及实现该方法的微流控芯片。

背景技术

基于多孔介质基材的微流控芯片，比如纸基微流控芯片是一种新型的微流控分析装置，因其具有成本低、加工简单、使用方便等特点，故在即时诊断、食品质量控制和环境监测等领域有巨大的应用前景，近年来逐渐成为微流控芯片领域的研究热点。

在多种反应物或试剂参与检测时，往往需要利用阀门来控制液体在流道内流动的先后次序。此外，利用长度法在纸基芯片进行检测的方法近年来受到广泛关注，其原理为检测底物在芯片的反应区域与特定物质发生化学反应后，反应产物随着混合溶液流入微流通道，并与通道上的显色剂发生显色反应。溶液流动完成后，在通道内可以观测到一定长度的显色段，进而可以确定反应产物和检测物的含量。这种方法使用的装置简便，操作简单，但是在精确度上具有局限性，在涉及二次或多次反应的检测过程中，常常会出现反应物尚未完全反应即流入微流通道，影响检测结果。通过在反应区域和微流通道设置疏水阀门，可以对底物溶液的流动实现控制，让底物在反应区域充分发生反应，反应完全后的溶液进入微流通道再进行后续的反应。因此，利用阀门对纸基芯片内液体流动控制是其在检测领域应用的关键技术。

阀门的作用在于控制反应溶液的流动，保证检测物完全反应，并能在第一步反应完成后打开阀门，使溶液顺利进入通道。其关键在于保证阀门的关闭和打开。现有技术中存在多种阀门结构，如弹出式的三维纸芯片检测装置，通过折叠和展开的方法达到阀门闭合的效果，改变检测物的流动路径。又比如利用电纺织材料作为阀门控制流动的方法，正常情况下检测物溶液不能流过纺织材料，通过在溶液和阀门之间施加电势的方法，使得溶液能够渗透织物，达到打开阀门的效果，然而上述装置都具有结构复杂、成本高等缺点，难以满足人们的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种芯片上阀门的制造方法，用于解决现有阀门装置结构复杂、成本高的问题。

本发明还提出一种微流控芯片与液体流动控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的方案是：

一种芯片上阀门的制造方法，包括以下步骤：

在多孔介质基材上设置流道；

使蜡液渗透入位于流道上的阀门区域处的多孔介质基材内；

待蜡液完全渗透多孔介质基材并经过固化后形成阀门，阀门将流道分隔为互不连通的至少两个区域。

作为上述方案的进一步改进方式，向多孔介质基材上的阀门区域施加蜡，然后对多孔介质基材进行加热，以使蜡融化成蜡液。

作为上述方案的进一步改进方式，通过打印的方式在阀门区域施加蜡。

作为上述方案的进一步改进方式，阀门将流道分隔为互不连通的反应区域与检测区域。

一种微流控芯片，由上述芯片上阀门的制造方法制得。

一种基于上述微流控芯片的液体流动控制方法，包括以下步骤：在其中一个区域内添加试剂，当满足设定条件后去除阀门区域的蜡，以使试剂从当前区域流向相邻的另一个区域。

作为上述方案的进一步改进方式，去除阀门区域的蜡的方法为：向阀门施加可溶解蜡的溶剂。