[发明专利]一种平面双微带微线圈探头

说明书

一种平面双微带微线圈探头，包括依次设置的第一梯度线圈、介质基板、微流体芯片、接地板和第二梯度线圈；介质基板上印刷有偶耦合微带结构，偶耦合微带结构包括两条平行且彼此靠近的微带线构成微型核磁线圈，两条微带线的尺寸完全相同彼此对称，且两微带线中所传输的电场方向相同；所述第一梯度线圈和第二梯度线圈采用平板表面线圈结构，平行主磁场方向放置。避免以往基于MEMS工艺的集成探头样品和线圈距离不易控制以及暴露的线圈部分易氧化等局限问题，可将微量样品精确放置于所设计的平面射频线圈产生的射频场中心，得到最佳的核磁信号。

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，尤其涉及一种平面双微带微线圈探头。

背景技术

微流控芯片采用类似半导体的微机电加工技术在芯片上构建微流路系统，将实验与分析过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片结构上，加载生物样品和反应液后，采用微机械泵。电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动，形成微流路，于芯片上进行一种或连续多种的反应。由于螺线管微型线圈的制造工艺及其与样品容器之间的集成装配工艺较为复杂，不适合批量制作，且难以与微全分析系统相集成。为此，一些学者提出了利用MEMS制造技术在微流体通道装置上直接集成制作的微型平板射频检测线圈。2010年英国南安普顿大学Marcel Utz教授团队将微流控技术引入核磁共检测实验中(Science,2010,330,1056-1058)，开启了微流控核磁共振新方向，例如应用于生物医学领域的微流控磁共振成像技术、应用于化学领域的微流控核磁共振原位检测技术和低场小型核磁共振的多通量微流控技术。因为微流通路结构复杂，形式多样，有时需要多输入流路，因此微流通路板的宽度尺寸较大。然而现有的基于MEMS工艺的集成探头样品和线圈距离不易控制,而且具有暴露的线圈部分易氧化等局限问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种平面双微带微线圈探头。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种平面双微带微线圈探头，包括依次设置的第一梯度线圈、介质基板、微流体芯片、接地板和第二梯度线圈；所述第一梯度线圈、介质基板、微流体芯片、接地板和第二梯度线圈上对应设有定位过孔，通过对齐定位过孔插接于支架内；所述介质基板上印刷有偶耦合微带结构，所述偶耦合微带结构包括两条平行且彼此靠近的微带线构成微型核磁线圈，两条微带线的尺寸完全相同彼此对称，且两微带线中所传输的电场方向相同；所述第一梯度线圈和第二梯度线圈采用平板表面线圈结构，平行主磁场方向放置。

所述微流体芯片包括细胞培养用微流控芯片和反应用微流控芯片。

所述反应用微流控芯片由两片刻有微流体通道的特氟龙薄片夹着一层孔状PDMS(聚二甲基硅氧烷)薄膜的三明治结构组成，反应用微流控芯片上设有注液口、排液口、反应区和检测区，所述检测区的位置对应介质基板上的偶耦合微带结构。

所述反应用微流控芯片采用MEMS激光工艺加工制备。

所述细胞培养用微流控芯片包括流体芯片基板和孔状细胞支架，所述流体芯片基板的内部开设有细胞培养腔，细胞培养腔的底部设有供孔状细胞支架嵌于的插入槽，细胞培养腔的的上部开设有注入口；孔状细胞支架的下方设有供活细胞代谢物储存的容置腔，所述容置腔的底部开口设有一通孔，所述通孔的位置对应介质基板上的偶耦合微带结构。

所述细胞培养用微流控芯片的厚度为2～3cm，宽度为2～3cm，长度为6～8cm；所述孔状细胞支架的厚度为0.5～0.7cm，孔径为0.1～0.2mm。

所述流体芯片基板的材质采用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，所述孔状细胞支架的材质采用PDMS。