[发明专利]一种生物检测芯片的制备方法

摘要

本发明提供一种基于磁致伸缩传感器的生物检测芯片及其制备方法，自下而上依次为基片层、平面线圈层、定位层、微流系统层以及放置在定位层与微流系统层之间的一个或多个磁致伸缩生物传感器，所述定位层上设有用于固定所述传感器的一个或多个定位槽；所述传感器的长度方向垂直于所述平面线圈层中平面线圈的平行导线；所述微流系统层上包括有朝向所述传感器的检测区、与检测区连通的微流甬道，所述微流甬道端部分别设有液体出口和入口，所述检测区与所述检测区覆盖的定位层构成检测室。在基片上通过溅射、光刻、电镀、洗涤和腐蚀工艺制得平面线圈、定位层以及定位槽，并与微流系统层集成后得到所述生物检测芯片。

主权项

1.一种生物检测芯片的制备方法，所述生物检测芯片，自下而上依次为基片层、平面线圈层、定位层、微流系统层以及放置在定位层与微流系统层之间的一个或多个磁致伸缩生物传感器，所述定位层上设有用于固定所述传感器的一个或多个定位槽；所述定位槽的深度是所述传感器厚度的300%；所述传感器的长度方向垂直于所述平面线圈层中平面线圈的平行导线；所述微流系统层包括有朝向所述传感器的检测区、与检测区连通的微流甬道，所述微流甬道端部分别设有流体出口和流体入口，所述检测区与所述检测区覆盖的定位层构成检测室；所述平面线圈层具有一个或多个与传感器对应的平面线圈，所述平面线圈的两端分别通过接线引线连接有接线电极；所述基片层为玻璃、硅、石英、环氧树脂、PMMA或PDMS；所述定位层的材料为光刻胶；所述微流系统层由固化型聚合物、热塑性聚合物、溶剂挥发性聚合物、玻璃或石英制得，其特征在于，包括以下步骤：（1）在基片上采用微加工工艺制备平面线圈层；（2）在步骤（1）中得到的所述平面线圈层上覆盖绝缘材料作为定位层，并在所述定位层上开设一个或多个用于固定传感器、且与所述平面线圈对应的定位槽；（3）制备微流系统层，并将微流系统层下表面与定位层粘连或键合，使所述检测区的位置与所述定位槽的位置对应，将所述传感器注入所述微流甬道中，并利用外加磁场移动所述传感器至所述定位槽中，得到所述生物检测芯片；步骤（1）在基片上采用微加工工艺制备平面线圈层具体包括：（1.1）在4英寸的玻璃圆片上溅射厚度10nm的Ti和厚度20nm的Cu，作为电镀种子层在基片上；（1.2）利用AZ4620光刻胶，经过匀胶、曝光、显影过程在基片上形成平面线圈的图形，并将电镀种子层暴露出来，此处胶厚度为12μm；（1.3）通过电镀工艺，形成平面线圈的导线，导线厚度为10μm；电镀结束后，使用丙酮去除光刻胶，之后通过湿法腐蚀的方法，腐蚀线圈导线之间的电镀种子层；此步完成后，平面线圈的导线以及一端的引线和接线电极制备完成，平面线圈导线的另一端位于平面线圈中心；（1.4）选用SU8‑3010光刻胶覆盖平面线圈，并经过匀胶、曝光、显影过程将平面线圈导线位于中心的一端和两个接线电极的位置暴露出来，线圈的其他部分则被光刻胶完全密封；（1.5）制备平面线圈另一端的引线及其接线电极，该引线需从位于线圈中心的导线一端引出，在步骤（1.4）的基础上，经过步骤（1.1）、（1.2）和（1.3）同样的步骤和工艺，完成另一端接线电极及其引线的制备，该引线及接线电极制备在步骤（1.4）所述的SU8‑3010光刻胶上；步骤（2）中，在定位层上通过光刻工艺制得定位槽；步骤（3）中，通过模具浇铸工艺获得微流系统层；所述微流系统层的材料是PDMS材料，首先制备微流系统层结构的模具，通过在模具上浇铸微流系统层的材料，待固化后脱模，获得微流系统层。