[发明专利]微珠芯片及其旋涂制备方法

说明书

本发明涉及生物芯片技术领域，具体是一种微珠芯片及其旋涂制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：A、光刻胶蚀刻，B、旋涂法装载二氧化硅微球。采用本发明的旋涂法使微珠的入孔率达到99.8％‑99.99％，且能将所有没有压入小孔中的微珠100％清除，同时不影响已经固定好的微珠，入孔后稳定性好。

技术领域

本发明涉及生物芯片技术领域，具体地说，是一种微珠芯片及其旋涂制备方法。

背景技术

相比测序技术而言，高密度生物芯片拥有成本低、检测位点量大、格式统一、分析快等优势。利用生物芯片技术，英国、美国均已建立了大规模人群的基因库。新冠肺炎疫情背景下，欧洲、美国启动了对新冠患者的群体基因组检测，并采用了生物芯片技术，研究基因和新冠易感性之间的关系。通过自主研发生物芯片，基因检测成本将大幅下降，可用于广泛的中国人群体基因组检测。

密封的生物芯片中，微结构加工属于常见的技术，在微结构加工中微球随机进入预先加工好的微结构中，并不易人工的控制，因此微球的进入效率是有上限的。微球进入微结构的效率符合泊松分布。因此，常规的微球进入方法存在多种缺点，例如微球进入效率不高，微球不能准确进入微结构的内部等。

中国专利文献CN101916717A一种直接液冷芯片的强化沸腾传热表面的制备。本发明采用了制备光子晶体的方法：LB膜法、自组装法或旋涂法；将胶体微球组成规则排列的单层或多层胶体晶体薄膜。然后再以这种薄膜为模板，利用溶胶-凝胶法填充模板，最后利用煅烧或溶解的方法去除模板在基片表面制备出二维或三维强化沸腾传热表面。这种强化沸腾传热表面在管道式的自然循环冷却系统中具有良好沸腾传热性能，且制备方法简单、造价低廉。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微珠芯片及其旋涂制备方法，已解决现有技术中微珠入孔率低、稳定性差的技术问题。

本发明的第一方面，提供一种微珠芯片的旋涂制备方法，包括以下步骤：

A、蚀刻：将光刻胶均匀旋涂到单晶硅板表面致使形成一层均匀的薄膜，利用光刻机将掩膜板上的图案转移到光刻胶上，在光刻胶镂空的部分用等离子蚀刻技术在硅板表面蚀刻出密集排列的直径与二氧化硅微球近似的小孔；

B、装载二氧化硅微球：

将固体二氧化硅微球注入超纯水中，经过超声分散配制成浓度为5mg/mL～50mg/mL的单分散的二氧化硅胶体溶液；

在留有剩余光刻胶的单晶硅板中间滴入一定量的上述二氧化硅胶体溶液，开启旋涂装置10s～30s；干燥；

利用化学溶剂将单晶硅板表面的光刻胶去除，清洗，干燥。

进一步的，所述的步骤A中，小孔的深度约为1um～2um。

进一步的，所述的步骤B中，超声分散功率80W，时间2h。

进一步优选的，所述的步骤B中，单分散的二氧化硅胶体溶液浓度为5mg/mL。

进一步的，所述的步骤B中，滴入二氧化硅胶体溶液550uL～2400uL。

进一步的，所述的步骤B中，旋涂装置固定转速500rpm～1200rpm。

进一步的，重复步骤B中的旋涂数次(3～次)。

进一步的，所述的步骤B中，化学溶剂由体积比2:1的98％浓硫酸与双氧水配置而成。

进一步的，所述的步骤B中，固体二氧化硅微球为共价结合寡核苷酸链的二氧化硅微球，其制备方法包括以下步骤a-c：

a.二氧化硅微球表面修饰氨基