[发明专利]一种微流控芯片非接触电导检测池及制备方法

权利要求书

1.微流控芯片非接触电导检测池，其特征在于，该检测池的外壳为接地金属盒，检测池内包括微流控芯片、外接毛细管、导线、BNC接头和四根金属丝；微流控芯片设有贯通的待测液体的检测通道，检测通道的两端分别插入一根毛细管并伸出接地金属盒外，检测通道和毛细管为在一条直线A上，在直线A的两侧分别各设有一个直线型的接地屏蔽电极通道，两接地屏蔽电极通道在一条直线B上且不连通，且直线B垂直直线A，接地屏蔽电极通道靠近检测通道的一端距离检测通道的间隙为15-105μm，此间隙形成绝缘结构，接地屏蔽电极通道内各设置一根金属丝作为接地屏蔽电极；在检测通道两侧，且每个接地屏蔽电极通道的一侧各设有一与接地屏蔽电极通道平行的激发电极通道/或感应电极通道，即其中一个为激发电极通道，另一个则为感应电极通道，共两个电极通道；感应电极通道和激发电极通道不在一条直线上，感应电极通道和激发电极通道内分别设有一个金属丝作为对应的感应电极和激发电极；感应电极和激发电极伸出对应通道的一端分别连接一个BNC接头；BNC接头一端伸出接地金属盒；接地屏蔽电极通道、检测通道、激发电极通道、感应电极通道共平面；

其制备方法包括以下步骤：

(1)掩膜的设计：

所述的电极通道和检测通道设计在同一张掩膜上，从而实现精确的检测池几何设计；

(2)微通道的制备：

在两个微流控芯片基板上分别刻蚀对应的电极半圆通道和检测半圆通道，采用一步化学湿法刻蚀技术制备；两个微流控芯片基板一个称为基片，一个称为盖片；

(3)绝缘结构的制备：

基片和盖片上的电极通道与检测通道间的间隙材质作为绝缘结构，通过控制湿法刻蚀时间，精确控制绝缘结构的厚度；

(4)微流控芯片的封接：

步骤(3)中得到的基片和盖片在等离子体清洗器中清洗及活化后，将基片和盖片精确对准，高温550℃键合，得到圆形的对应的电极通道和检测通道；

(5)检测电极的集成：

金属丝电极一端插入步骤(4)中得到的电极通道中，利用环氧胶将其固定，另一端通过导线与BNC接头相连；最后，将集成电极的微流控芯片放入接地良好的电磁屏蔽盒中；

激发电极通道与感应电极通道间距离为0.2-1mm；所述绝缘结构的厚度为15-105μm。

2.按照权利要求1所述的微流控芯片非接触电导检测池，其特征在于，步骤(2)所述的微流控芯片的材质为玻璃或石英。

3.按照权利要求1所述的微流控芯片非接触电导检测池，其特征在于，步骤(2)所述的微流控芯片的材质为钠钙玻璃。

4.按照权利要求1所述的微流控芯片非接触电导检测池，其特征在于，步骤(4)所述的电极通道和检测通道的内径为60-140μm，电极通道长度为0.5-1mm。

5.按照权利要求1所述的微流控芯片非接触电导检测池，其特征在于，步骤(5)所述的金属丝的直径为50-127μm，长度为0.5-1mm，金属丝为铂丝、金丝、铜丝或铝丝。

6.采用权利要求1所述的检测池进行微流控芯片非接触电导检测系统的构建方法，其特征在于，信号发生器作为信号源与所述检测的一个BNC接头端连接，输出信号经过微流控芯片非接触电导检测池被运算放大器拾起进行电流电压转化，经由求真有效值芯片进行交流直流转换，再经由仪表放大器进行信号的放大，最后与数据采集卡相连，Labview程序控制分析；运算放大器与另一BNC接头端连接；采用所述的微流控芯片非接触电导检测系统，对系列浓度的氯化钾溶液进行检测。

7.按照权利要求6所述的构建方法，其特征在于，所述的输出信号为正弦波信号、方波信号或三角波信号；

采用所述的微流控芯片非接触电导检测系统，对待测样品进行电导检测。