[发明专利]一种对细胞多角度力学测量的微流控芯片及其制作方法

说明书

本发明公开了一种对细胞多角度力学测量的微流控芯片及其制作方法，所述的微流控芯片由设有微通道的PDMS盖片与刻蚀有电极的ITO玻璃基片键合封装而成，可在非接触条件下对细胞进行多角度力学测量，具有成本低、测量快速、对细胞损害小等优点；其制作方法简单，生产效率高，可以实现批量生产，具有广阔的商业应用前景。

技术领域

本发明涉及微流控芯片及其制造，具体涉及一种对细胞多角度力学测量的微流控芯片及其制作方法。

背景技术

微流控(Microfluidics)技术是MEMS技术的重要分支之一，是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、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。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域，是目前发展较为迅速的多学科交叉科技前沿技术之一，在生命科学、临床医学、化学化工、制药、食品卫生、环境检测与监测、信息科学与信号检测等学科中有重要应用。

微流控技术通常要使用微分析器件作为技术实现的载体，而微流控芯片是各类微分析器件中发展最为迅速的。微流控芯片是利用MEMS技术，在硅、石英、玻璃或高分子聚合物基材上加工出各种微结构，如微管道、微反应池、微电极等功能单元，然后以微管道来连通微泵、微阀、微储液器、微检测元件等具有流体输送、控制和检测监视功能的元器件，最大限度地将稀释、添加试剂、采样、反应、分离分散、检测、监视等过程集成在芯片上的微全分析系统。微流控芯片的面积通常为几到几十平方厘米，其微通道尺寸一般处于微米级或近毫米级。微流控芯片有着成本低、可批量制造、操作简单、重复性好、可靠性高等优势。

目前普遍认为的生物芯片(micro-arrays)，如基因芯片、蛋白质芯片等只是微流量为零的点阵列型杂交芯片，功能非常有限，属于微流控芯片(micro-chip)的特殊类型，微流控芯片具有更广泛的类型、功能与用途，可以开发出生物计算机、基因与蛋白质测序、质谱和色谱等分析系统，成为系统生物学尤其系统遗传学的极为重要的技术基础。虽然存在多种微流控芯片及其应用，但是却没有对细胞进行多角度力学测量的微流控芯片。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对细胞多角度力学测量的微流控芯片，以弥补现有的微流控芯片种类及其应用的不足。

具体的，本发明的对细胞多角度力学测量的微流控芯片，由基片和盖片封装而成，所述的盖片为设有微通道的聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其中，微通道AB段与AC段相对位于中心线的AD段对称设置，AE段为AD段的直线延长段，AB段与AC段具有相同的宽度，AD段与AE段具有相同的宽度且宽于AB段与AC段，微通道的B端、C端、D端和E端分别对应设置第一进液口、第二进液口、第三进液口和出液口，∠BAC为30°-60°；所述的基片为尺寸略大于盖片的ITO(氧化铟锡)玻璃，其氧化铟锡层上刻蚀有电极，所述电极位于微通道AE段内并与之紧密键合，包括彼此互相间隔的一个上电极和两个下电极。

上述技术方案中，所述的微通道AB段、AC段与AD段、AE段的宽度比为1∶2.0-3.0。

进一步的，所述的微通道AB段、AC段的宽度为200微米，AD段、AE段的宽度为450微米。

上述技术方案中，∠BAC为60°。

上述技术方案中，上电极和下电极的间距为30～60微米，两个下电极之间的间距为15-30微米。

本发明也提供了一种上述对细胞多角度力学测量的微流控芯片的制作方法，具体包括下述步骤：

(1)在ITO玻璃的氧化铟锡层上刻蚀彼此互相间隔的一个上电极和两个下电极作为基片；