[发明专利]微流体装置和制造微流体装置的方法

说明书

一种微流体装置，其包括设置在玻璃基基板中的流动通道；以及与玻璃基基板结合并至少部分覆盖流动通道的盖板，其中盖板的厚度至多为200μm。

背景

本申请根据35U.S.C.§119要求2018年8月6日提交的美国临时申请系列第62/715,004号的优先权，其内容作为本申请的基础并且通过参考完整地结合于此。

1.领域

本公开涉及微流体装置和制造微流体装置的方法。

2.技术背景

微流体装置在生物分子分析(例如核酸测序、单分子分析等)中具有广泛用于，因为它们能够在空间和/或时间上控制生物反应，这对许多生物分子分析来说非常关键。例如，在基于光学检测的平行基因测序技术(例如下一代测序(NGS))中，可将基因组DNA样品产生的数百万短DNA片段固定和分配到微流体装置表面，使得DNA片段在空间上彼此分离，以利于通过例如合成、连接或单分子实时成像进行测序。采用盖板玻璃的玻璃基微流体装置通常用于基于光学检测的NGS或单分子分析。

然而，具有薄盖板玻璃结构的微流体装置的制造仍然存在困难。例如，盖板玻璃可能较脆，在处理、组装、包装、装运或使用过程中可能破裂。对于目前采用厚盖板玻璃(例如230μm-700μm)的微流体装置或流通池，高分辨率成像往往极端困难。

本公开提出了用于生物分子分析、特别是基因测序的具有薄且增强的盖板玻璃的改进的微流体装置及其制造方法。

概述

在一些实施方式中，微流体装置包括：设置在玻璃基基板中的流动通道；以及与玻璃基基板结合并至少部分覆盖流动通道的盖板，其中盖板的厚度至多为200μm。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，微流体装置还包括：穿过玻璃基基板或盖板中的至少一者开放并与流动通道流体连通的入口；穿过玻璃基基板或盖板中的至少一者开放并与流动通道流体连通的出口。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，第一玻璃基层(glass-basedlayer)限定流动通道的底部；第二玻璃基层限定流动通道的侧壁；盖板限定流动通道的顶部。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，盖板的厚度在100μm至180μm的范围内。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，盖板包括：56摩尔％至72摩尔％的SiO₂；5摩尔％至22摩尔％的Al₂O₃；0摩尔％至15摩尔％的B₂O₃；3摩尔％至25摩尔％的Na₂O；0摩尔％至5摩尔％的K₂O；1摩尔％至6摩尔％的MgO；0摩尔％至1摩尔％的SnO₂。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，盖板还包括：0摩尔％至7摩尔％的Li₂O；以及0摩尔％至10摩尔％的P₂O₅。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，盖板还包括：0摩尔％至3摩尔％的CaO；以及0摩尔％至2摩尔％的ZrO₂。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，盖板还包括：0摩尔％至6摩尔％ZnO。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，盖板被配置为在400nm至750nm的波长范围内具有与纯二氧化硅基板的自发荧光一样低的自发荧光。

在可与任何其他方面或实施方式组合的一个方面，盖板被配置为具有至多约100nm/mm的平均表面倾斜度或坡度，所述平均表面倾斜度或坡度用激光干涉仪测量。