[0040]⑤、再次調(diào)整好焦距和用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片的位置,直至微米棒清晰,穩(wěn)定高度進(jìn)行視頻的檢測(cè)和錄制;
[0041]⑥、重步驟二③?⑤步,不斷調(diào)整電壓和頻率,觀察現(xiàn)象并記錄;
[0042]⑦、數(shù)據(jù)的處理和分析。
[0043]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明發(fā)現(xiàn)利用誘導(dǎo)電荷電滲產(chǎn)生的流體流動(dòng)能夠旋轉(zhuǎn)操作微納米尺度顆粒的新現(xiàn)象,開發(fā)一種不依賴于顆粒電學(xué)屬性的新型顆粒旋轉(zhuǎn)方法。利用該簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)同時(shí)利用誘導(dǎo)電荷電滲的流體流動(dòng),驅(qū)動(dòng)顆粒轉(zhuǎn)動(dòng)。適用于各種電學(xué)屬性顆粒的快速旋轉(zhuǎn)方法,它依靠流體的驅(qū)動(dòng)作用,使得顆粒快速轉(zhuǎn)動(dòng),不再取決于顆粒的電學(xué)屬性,因此具有更好的普適性。
[0044]本發(fā)明一種用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片的結(jié)構(gòu)中,為避免激發(fā)電極附近流體流動(dòng)的影響,即激發(fā)電極間距大于正方形懸浮電極邊長(zhǎng)的兩倍。而當(dāng)正方形懸浮電極邊長(zhǎng)為300微米,激發(fā)電極間距為2mm時(shí),是該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)理想顆粒旋轉(zhuǎn)的一個(gè)有效參數(shù)配置。
【附圖說明】
[0045]圖1為本發(fā)明一種用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片的俯視圖;
[0046]圖2為實(shí)施例一用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片應(yīng)用于顆粒旋轉(zhuǎn)的原理示意圖;dl為正方形懸浮電極的邊長(zhǎng),L為激發(fā)電極a與激發(fā)電極c之間的間距及激發(fā)電極b與激發(fā)電極d之間的間距;a為激發(fā)電極a、b為激發(fā)電極b、c為激發(fā)電極c,d為激發(fā)電極d ;
[0047]圖3為未施加電壓時(shí),實(shí)施例一用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片用于單個(gè)SU-8微米棒旋轉(zhuǎn)時(shí)放大40倍的位置圖;
[0048]圖4為施加電壓16s時(shí),實(shí)施例一用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片用于單個(gè)SU-8微米棒旋轉(zhuǎn)時(shí)放大40倍的位置圖;
[0049]圖5為施加電壓32s時(shí),實(shí)施例一用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片用于單個(gè)SU-8微米棒旋轉(zhuǎn)時(shí)放大40倍的位置圖。
具體實(shí)施方案
[0050]具體實(shí)施方案一:結(jié)合圖1具體說明本實(shí)施方式,本實(shí)施方式是一種用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片,用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片由PDMS蓋片10和ΙΤ0玻璃基底3組成;
[0051]所述的ΙΤ0玻璃基底3的中心位置設(shè)有一個(gè)正方形懸浮電極1,在正方形懸浮電極1的后面設(shè)置激發(fā)電極a2,在正方形懸浮電極1的左面設(shè)置激發(fā)電極b7,在正方形懸浮電極1的前面設(shè)置激發(fā)電極c8,在正方形懸浮電極1的右面設(shè)置激發(fā)電極d4 ;
[0052]所述的正方形懸浮電極1、激發(fā)電極a2、激發(fā)電極b7、激發(fā)電極c8及激發(fā)電極d4由ΙΤ0玻璃基底3表面的ΙΤ0導(dǎo)電膜腐蝕后留存得到;所述的正方形懸浮電極1、激發(fā)電極a2、激發(fā)電極b7、激發(fā)電極c8及激發(fā)電極d4的厚度均為200nm ;
[0053]所述的正方形懸浮電極1的邊長(zhǎng)為200 μ m?300 μ m ;所述的激發(fā)電極a2與激發(fā)電極c8之間的間距大于正方形懸浮電極1邊長(zhǎng)的兩倍;所述的激發(fā)電極b7與激發(fā)電極d4之間的間距大于正方形懸浮電極1邊長(zhǎng)的兩倍;
[0054]所述的PDMS蓋片10的下表面設(shè)有粒子流道11,粒子流道11的中心位置設(shè)有圓形反應(yīng)腔9,粒子流道11的一端設(shè)有貫穿PDMS蓋片10的圓形入口通孔6,粒子流道11的另一端設(shè)有貫穿PDMS蓋片10的圓形出口通孔5 ;所述的PDMS蓋片10的厚度為5mm?7mm ;
[0055]所述的圓形反應(yīng)腔9深0.8mm?1mm ;所述的粒子流道11深0.8mm?1mm ;
[0056]ΙΤ0玻璃基底3設(shè)有電極的一側(cè)和PDMS蓋片10下表面相對(duì)密封,且正方形懸浮電極1置于圓形反應(yīng)腔9的中心位置,圓形反應(yīng)腔9直徑范圍把激發(fā)電極a2、激發(fā)電極b7、激發(fā)電極c8及激發(fā)電極d4的內(nèi)端部包容在內(nèi)。
[0057]本實(shí)施方式的有益效果是:本實(shí)施方式發(fā)現(xiàn)利用誘導(dǎo)電荷電滲產(chǎn)生的流體流動(dòng)能夠旋轉(zhuǎn)操作微納米尺度顆粒的新現(xiàn)象,開發(fā)一種不依賴于顆粒電學(xué)屬性的新型顆粒旋轉(zhuǎn)方法。利用該簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)同時(shí)利用誘導(dǎo)電荷電滲的流體流動(dòng),驅(qū)動(dòng)顆粒轉(zhuǎn)動(dòng)。適用于各種電學(xué)屬性顆粒的快速旋轉(zhuǎn)方法,它依靠流體的驅(qū)動(dòng)作用,使得顆??焖俎D(zhuǎn)動(dòng),不再取決于顆粒的電學(xué)屬性,因此具有更好的普適性。
[0058]本實(shí)施方式一種用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片的結(jié)構(gòu)中,為避免激發(fā)電極附近流體流動(dòng)的影響,即激發(fā)電極間距大于正方形懸浮電極邊長(zhǎng)的兩倍。而當(dāng)正方形懸浮電極邊長(zhǎng)為300微米,激發(fā)電極間距為2mm時(shí),是該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)理想顆粒旋轉(zhuǎn)的一個(gè)有效參數(shù)配置。
[0059]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一的不同點(diǎn)是:所述的正方形懸浮電極1的邊長(zhǎng)為300 μ m ;所述的激發(fā)電極a2與激發(fā)電極c8之間的間距為2mm ;所述的激發(fā)電極b7與激發(fā)電極d4之間的間距為2mm。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0060]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二之一的不同點(diǎn)是:所述的圓形入口通孔6的直徑為4mm?5mm ;所述的圓形出口通孔5的直徑為4mm?5mm ;所述的圓形反應(yīng)腔9的直徑為5_?10_。其它與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
[0061]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式所述的一種用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片的制備方法,具體是按照以下步驟進(jìn)行的:
[0062]—、電極的加工:
[0063]①、清洗ΙΤ0玻璃:首先將ΙΤ0玻璃依次置于丙酮和異丙醇中超聲清洗5min?15min,再用等離子水沖洗,氮?dú)獯蹈?,然后將氮?dú)獯蹈珊蟮摩│?玻璃置于溫度為80°C?120°C下加熱15min?30min,得到預(yù)處理后的ΙΤ0玻璃;
[0064]②、甩膠:在轉(zhuǎn)速為500r/min的條件下,利用甩膠機(jī)及正光刻膠AZ4620對(duì)預(yù)處理后的ΙΤ0玻璃進(jìn)行甩膠12s?18s,然后在轉(zhuǎn)速為2500r/min的條件下,利用甩膠機(jī)及正光刻膠AZ4620對(duì)預(yù)處理后的ΙΤ0玻璃進(jìn)行甩膠45s?60s,得到甩膠后的ΙΤ0玻璃;
[0065]③、曝光:在溫度為100°C下,將甩膠后的ΙΤ0玻璃加熱6min,然后利用曝光箱進(jìn)行曝光210s?240s,得到曝光后的ΙΤ0玻璃;
[0066]④、顯影:利用光刻膠AZ4620專用顯影液對(duì)曝光后的ΙΤ0玻璃進(jìn)行顯影,顯影時(shí)間為3min?4min,得到顯影后的ΙΤ0玻璃;
[0067]⑤、腐蝕:將顯影后的ΙΤ0玻璃置于質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為60%?80%的鹽酸溶液與氯化鐵催化劑的混合液中,浸泡30min?35min,得到腐蝕后的ΙΤ0玻璃;
[0068]所述的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為60%?80%的鹽酸溶液的體積與氯化鐵催化劑的質(zhì)量比為lmL:(10 ?50)mg ;
[0069]⑥、去除光刻膠:將腐蝕后的ΙΤ0玻璃置于丙酮溶液中浸泡,去除光刻膠,得到ΙΤ0玻璃基底3 ;
[0070]二、PDMS 通道加工:
[0071]①、硅烷化處理劑的配置:將PDMS與固化劑混合,攪拌均勻,然后置于真空栗中抽真空20min?30min,得到硅烷化處理劑;
[0072]所述的PDMS與固化劑的質(zhì)量比為10:1 ;
[0073]②、澆筑PDMS:用錫箔紙將通道模子包覆成一個(gè)方形開口槽,且通道模子的通道一側(cè)朝上放置,然后把錫箔紙包好的通道模子放置在真空栗中,將50 μ L?100 μ L的硅烷化處理劑注入錫箔紙包好的通道模子,抽真空2min?3min,靜置lOmin?15min,再在娃燒處理后的通道模子上饒筑PDMS,抽真空20min?30min,保證無氣泡后,置于溫度為80°C?100°C下加熱1.5h?2h,固化;
[0074]③、PDMS通道處理:將固化后的PDMS從通道模子上揭下,并用刀片將其切割成規(guī)貝1J的形狀,然后用打孔器打好圓形出口通孔5及圓形入口通孔6,得到PDMS蓋片10 ;
[0075]三、芯片的制備:
[0076]將ΙΤ0玻璃基底3設(shè)有電極的一側(cè)和PDMS蓋片10設(shè)有流道的一側(cè)朝上,并列置于等離子機(jī)的腔室內(nèi),在腔室壓力為700毫托及等離子發(fā)生器功率為20W的條件下,曝光32s,然后再在顯微鏡下,將ΙΤ0玻璃基底3設(shè)有電極的一側(cè)和PDMS蓋片10設(shè)有流道的一側(cè)相對(duì)放置,且正方形懸浮電極1置于圓形封閉式反應(yīng)腔9的中心位置,按壓3min?lOmin,將按壓后的芯片置于溫度為80°C?100°C下加熱30min?50min,得到用于捕捉和旋轉(zhuǎn)微尺度顆粒的微流控芯片。
[0077]本【具體實(shí)施方式】步驟一采用光刻技術(shù)進(jìn)行ΙΤ0電極結(jié)構(gòu)保護(hù)層的加工,再