[发明专利]基于3D打印技术的光固化型和熔融沉积型微流控电泳芯片

说明书

本发明公开一种基于3D打印技术的光固化型和熔融沉积型微流控电泳芯片。利用不同打印工艺的3D打印机制作相同横截面积、不同材料、不同截面形状的电泳通道，结合3D打印的储液池附件，测量3D打印微流控电泳芯片的电渗流参数，并对它们的电泳性能进行考察。本发明所述的微流控电泳芯片制作方法具有制作周期短，成本低廉，重复性高的优点，克服了传统微流控电泳芯片制作成本高、加工方法单一、难以实现复杂构型设计的缺陷，为微流控电泳芯片的制作提供了一种新的工艺技术。

技术领域

本发明涉及基于3D打印技术的光固化型和熔融沉积型微流控电泳芯片，属于监测技术领域，该芯片可用于探究不同材质、不同形状的芯片通道对电泳性能的影响。

背景技术

微流控芯片技术（Microfluidics）是依托于微流控芯片平台，把生化实验过程的样品预处理、分离提纯、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。将此技术与电泳结合，制作微流控电泳芯片，可用于生物样品如核酸、蛋白质、激素乃至细胞等的富集、分离和检测，并促进实验室的毛细管电泳装置走向微型化、便携化、低成本化的发展方向。然而微流控芯片的传统制作工艺如：硅/聚合物表面微加工、软印、压印、注射成型、激光烧蚀等加工过程都需要在超净间内完成，过程繁多，工序复杂，占用大量空间，操作复杂、需要富有经验的设计和加工人员且成本昂贵。所以现阶段急需一种革命性的工艺技术来代替传统的微流控制作工艺。

近些年来，3D打印技术因其操作简便、可控性强、成本低等优势引起微流控领域的广泛关注。3D打印技术是利用层叠技术进行快速成型。它与普通平面打印工作原理基本相同，只不过用液体或粉末等耗材代替普通打印机里的墨水，通过切片软件把3D模型切割成层层平面，打印机识别后将耗材层层堆积起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。如今，3D打印机已经能够制造微米级甚至纳米级的特征尺寸，足以达到大部分实验室对于微流控芯片的精度要求。同时，3D打印的微流控芯片能让研究者在真正的三维结构中探索流体运动的奥秘。更重要的是，3D打印这项技术大大缩小了微流控芯片“设计-制造-测试”的周期，能快速实现研究者的想法。

本发明公开基于3D打印技术的光固化型和熔融沉积型电泳芯片，利用不同类型的3D打印机制作相同横截面积、不同材料、不同截面形状的电泳通道，并对它们的电泳性能进行对比。

发明内容

1. 本发明的目的是建立基于3D打印技术的光固化型和熔融沉积型微流控电泳芯片及其应用。

本发明的目的是这样实现的，利用两种不同打印工艺的3D打印机制作的微流控电泳芯片，两种打印机分别为光固化型（SLA）3D打印机和熔融沉积型（FDM）3D打印机。