浅析光纤嵌入式微流控芯片

时间：2020-05-11 14:34
发布：宁波达内培训
来源：疑难解答

微流控芯片(Microfluidic Chip)是一种将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测和废液回收等基本操作单元集成到一块微米尺度的生化芯片上，从而自动完成分析全过程。这种方式可以很好地取代传统生化实验室中的一整套流程，提高了效率的同时避免了人为操作的影响，因此又被称为片上实验室(Lab on a Chip)。

在微流控芯片的检测过程中，通常会先将样品分成一个个液滴，如单细胞分析、数字聚合酶链反应(PCR)和酶演化等。荧光检测分析是一种检测液滴微流体的常用方法，它具有较强的信号和快速的时间响应。传统的用于液滴微流体荧光检测的方法是基于荧光显微镜，但这种方法是基于空间光结构因而结构精细且需要复杂的操作。光纤提供了一种稳定而简化的检测方案，可以自由方便地插入微流体装置中，且不需要空间光器件来调节光路。

研究人员将展示制作一种用于荧光检测的光纤嵌入式微流控芯片完整的制作流程。首先，旋涂 80 微米高的 SU-8 胶，使用掩模版 Mask1 进行光刻;再旋涂 40 微米的 SU-8 胶，使用掩模版 Mask2 进行光刻;接着旋涂 100 微米的 SU-8 胶，使用掩模版 Mask3 进行光刻;最后经过显影、PDMS 成型和等离子粘合到玻璃上后，制成一个同时包含微流通道结构和可以从侧面嵌入光纤的通道的微流控芯片。

在上图中，粉色区域右端十字交叉处来自两侧的油相(Oil)会将样品挤压分割成一个个液滴，然后样品液滴在光纤嵌入处被激发光纤(Excitation fiber)照射产生荧光，该荧光随即被检测光纤(DetecTIon fiber)收集，经耦合(Coupler)、滤波(BP Filter)后被光电倍增管接收得到放大后的信号。