oCAD軟件輔助設計并打印好的三維電極掩膜貼在 粘有兩層干膜光刻膠的表面含有ΙΤ0電極引線的玻璃上,并置于金鹵導軌射燈下,曝光6s, 去掉掩膜,得到曝光后的表面含有ΙΤ0電極引線的玻璃;
[0184] (10)、顯影:將曝光后的表面含有ΙΤ0電極引線的玻璃置于質(zhì)量百分數(shù)為5%碳酸 鈉溶液中,顯影5min,然后用等離子水沖洗,氮氣吹干,并置于溫度為80°C的烤箱中烘烤 15m i η,得到三維電極的通道模子;
[0185] (11)、涂抹Ag-PDMS混合物:將Ag、PDMS與固化劑混合,攪拌均勻,然后置于真空栗 中抽真空20min,得到三維電極原料,將三維電極的通道模子置于等離子機的腔室內(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,得到等離子后的三維電極 的通道模子,將三維電極原料均勻涂覆至等離子后的三維電極的通道模子里,壓實,并在溫 度為150°C的烘烤箱中,加熱固化20min;
[0186] 所述的PDMS與固化劑的質(zhì)量比為10:1;所述的PDMS與Ag的質(zhì)量比為1:5;
[0187] (12)、去除光刻膠:固化后,去除表面多余的三維電極原料,然后置于質(zhì)量百分數(shù) 為5%的NaOH溶液中浸泡15min,浸泡后用去離子水清洗,然后在溫度為100°C下加熱lOmin, 得到玻璃基底1;
[0188] 三、芯片的制備:
[0189] 將玻璃基底1設有電極的一側和PDMS蓋片2設有流道的一側朝上,并列置于等離子 機的腔室內(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,將玻璃基底1設有電極的一側和PDMS蓋片2設有流道的一側相對放置,使得第 一組三維電極4-1的一端和第三組三維電極4-3的一端均與粒子反應流道5的一側相貼合, 第二組三維電極4-2的一端和第四組三維電極4-4的一端均與粒子反應流道5的另一側相貼 合,按壓3min,將按壓后的芯片置于溫度為80°C下加熱30min,得到基于交流電熱的高通量 微混合芯片。
[0190] -種基于交流電熱的高通量微混合芯片的應用,
[0191] -、顆粒準備:
[0192] ①、緩沖液的配制:向去離子水中加入氯化鉀,得到電導率為0.2mS/m的緩沖液I, 向電導率為0.2mS/m的緩沖液I中加入質(zhì)量百分數(shù)為25 %的氨水,至pH值為9.2,得到電導率 為0.2S/m緩沖液II;
[0193] ②、將緩沖液II與熒光素粉混合,得到濃度為1.32Xl(T5m〇l/L的熒光素溶液;
[0194] ③、將無水乙醇與吐溫溶液混合,得到A溶液,再將A溶液與緩沖液II混合,得到BII 溶液,將A溶液與熒光素溶液混合,得到D溶液;
[0195] 所述的無水乙醇與吐溫的體積比為9:1;所述的A溶液與緩沖液II的體積比為1: 99;所述的A溶液與熒光素溶液的體積比為1:99;
[0196] 二、實驗操作:
[0197]①、打開與顯微鏡相連接的計算機、信號發(fā)生器、信號放大器、不波器、顯微鏡、(XD 以及熒光燈開關,觀察設備運轉是否正常,然后打開Q-Capture Pro圖像采集軟件,實時觀 察顯微鏡載物臺;
[0198] ②、將基于交流電熱的高通量微混合芯片置于等離子機的腔室內(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,曝光時間32s,得到等離子化的芯片,將等離 子化的芯片固定在載物臺上,調(diào)好芯片位置和焦距,在出口通孔8處滴入BII溶液,至基于交 流電熱的高通量微混合芯片的流道潤濕,然后將兩個25微升的微量進樣器固定在注射栗 上,其中一個微量進樣器吸入5微升BII溶液,另一個微量進樣器吸入5微升的D溶液,再將連 接注射器的兩個金屬連接器分別插入第一圓形入口通孔6和第二圓形入口通孔7,密封;
[0199] ③、連接好基于交流電熱的高通量微混合芯片的ΙΤ0電極引線3和信號放大器之間 的導線,所述的第一組三維電極4-1與第二組三維電極4-2施加的是相位差為180°的駐波, 所述的第三組三維電極4-3和第四組三維電極4-4施加的是相位差為180°的駐波,且第一組 三維電極4-1重復第三組三維電極4-3,施加的電信號頻率范圍為1MHz,施加的電壓范圍為 lOVpp~55Vpp。
[0200] ④、啟動注射栗,控制注射栗的參數(shù)為0.182微升/h,讓BII溶液和D溶液以200微 米/s的流速流入,當流道內(nèi)流體流動速度穩(wěn)定時,按下信號發(fā)生器上的施加信號按鈕;
[0201] ⑤、再次調(diào)整好焦距和基于交流電熱的高通量微混合芯片的位置,直至熒光素粒 子清晰,穩(wěn)定高度進行視頻的檢測和錄制;
[0202] 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;
[0203]⑦、數(shù)據(jù)的處理和分析。。
[0204]圖3為實施例一施加1MHz和48Vpp時,熒光素溶液的混合流場圖,由圖可知,施加 1MHz,48Vpp時,熒光素溶液的混合流場,可以發(fā)現(xiàn)在右側出口位置,可以實現(xiàn)很好的混合。
【主權項】
1. 一種基于交流電熱的高通量微混合芯片,其特征在于基于交流電熱的高通量微混合 芯片由玻璃基底(1)和PDMS蓋片(2)組成; 所述的玻璃基底(1)表面設有第一組三維電極(4-1)、第二組三維電極(4-2)、第三組三 維電極(4-3)、第四組三維電極(4-4)及ITO電極引線(3); 所述的ITO電極引線(3)由玻璃基底(1)表面的ITO導電膜腐蝕后留存得到;所述的第一 組三維電極(4-1 )、第二組三維電極(4-2 )、第三組三維電極(4-3 )、第四組三維電極(4-4)的 厚度均為76μπι;所述的ITO電極引線(3)的厚度為200nm; 所述的TOMS蓋片(2)的下表面設有粒子反應流道(5)、第一流道(10)、第二流道(11)、第 三流道(9 )、第一入口槽(12)及第二入口槽(13 ),粒子反應流道(5)的入口端分別與第一流 道(1 〇)的出口端及第二流道(11)的出口端相連接,粒子反應流道(5)的出口端與第三流道 (9)的入口端相連接;且第一流道(10)的入口端設有第一入口槽(12 ),第二流道(11)的入口 端設有第二入口槽(13),第三流道(9)的出口端設有貫穿PDMS蓋片(2)的出口通孔(8); 所述的第一入口槽(12)的中心位置設有貫穿PDMS蓋片(2)的第一圓形入口通孔(6);所 述的第二入口槽(13)的中心位置設有貫穿PDMS蓋片(2)的第二圓形入口通孔(7); 且PDMS蓋片(2)下表面設有與玻璃基底(1)表面的第一組三維電極(4-1 )、第二組三維 電極(4-2 )、第三組三維電極(4-3)及第四組三維電極(4-4)相對應的槽; 所述的PDMS蓋片(2)的厚度為5mm~7mm;所述的粒子反應流道(5)深Η為76μπι,長L為 3500μπι,寬W為400μπι;第一流道(10)深為76μπι,長為1.5〇11,入口端寬為3臟,出口端寬為20(^ m;第二流道(11)深為76μηι,長為1.5cm,入口端寬為3mm,出口端寬為200μηι;第三流道(9)深 為76μπι,長為1.2cm,入口端寬為400μπι,出口端寬為3mm;第一入口槽(12)深為76μπι ;第二入 口槽(13)深為 76μπι; 玻璃基底(1)設有電極的一側和PDMS蓋片(2)下表面相對密封,且第一組三維電極(4-1)的一端和第三組三維電極(4-3)的一端均與粒子反應流道(5)的一側相貼合,第二組三維 電極(4-2)的一端和第四組三維電極(4-4)的一端均與粒子反應流道(5)的另一側相貼合; 第一組三維電極(4-1)與第二組三維電極(4-2)的水平距離djl為125μπι;第二組三維電極 (4-2)與第三組三維電極(4-3)的水平距離pj為200μπι;第三組三維電極(4-3)與第四組三維 電極(4-4)的水平距離dj2為125μπι;所述的第一組三維電極(4-1)、第二組三維電極(4-2)、 第三組三維電極(4-3)和第四組三維電極(4-4)的另一端均與ΙΤΟ電極引線(3)相貼合; 所述的第一組三維電極(4-1)由第一三維電極(4-1-1)和第二三維電極(4-1-2)組成; 第一三維電極(4-1-1)和第二三維電極(4-1-2)之間的水平距離d3為200μπι;所述的第一三 維電極(4-1-1)與粒子反應流道(5)貼合的一端寬dl為225μπι;所得第二三維電極(4-1-2)與 粒子反應流道(5)貼合的一端寬d2為200μπι ; 所述的第二組三維電極(4-2 )、第三組三維電極(4-3)和第四組三維電極(4-4)的結構 與第一組三維電極(4-1)相同。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于交流電熱的高通量微混合芯片,其特征在于第一流 道(10)與第二流道(11)之間的夾角為60°。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于交流電熱的高通量微混合芯片,其特征在于第一圓 形入口通孔(6)的直徑為1mm;第二圓形入口通孔(7)的直徑為1_。4. 如權利要求1所述的一種基于交流電熱的高通量微混合芯片的制備方法,其特征在 于一種基于交流電熱的高通量微混合芯片的制備方法,是按以下步驟進行的: 一、 PDMS通道加工: (1) 、清洗玻璃:首先將玻璃依次置于丙酮和異丙醇中分別超聲清洗5min~15min,再用 等離子水沖洗,氮氣吹干,然后將氮氣吹干后的玻璃置于溫度為80°C~120°C下加熱15min ~30min,得到預處理后的玻璃; (2) 、光刻膠的平鋪:首先將干膜光刻膠一側的保護層揭掉并粘貼于預處理后的玻璃 上,然后置于塑封機中將干膜光刻膠和玻璃壓緊,得到粘有一層干膜光刻膠的玻璃,取另一 張干膜光刻膠,將干膜光刻膠一側的保護層及粘于玻璃上的干膜光刻膠的另一側保護層揭 掉,相對貼合,然后置于塑封機中將干膜光刻膠和玻璃壓緊,得到粘有兩層干膜光刻膠的玻 璃; 所述的干膜光刻膠為杜邦公司生產(chǎn)型號為SD238的干膜光刻膠,厚度為38μπι; (3) 、曝光:將經(jīng)AutoCAD軟件輔助設計并打印好的PDMS掩膜貼于粘有兩層干膜光刻膠 的玻璃上,得到預曝光的玻璃,將透光板和遮光板依次置于預曝光的玻璃表面上,并置于金 鹵導軌射燈下,預熱lmin,預熱后去掉遮光板,曝光6s,然后去掉透光板、掩膜及玻璃上的保 護層,得到曝光后的玻璃; (4) 、顯影:將曝光后的玻璃置于質(zhì)量百分數(shù)為5%的碳酸鈉溶液中,顯影5min~6min, 然后用等離子水沖洗,氮氣吹干,并置于溫度為80°C的烤箱中烘烤lOmin~20min,得到PDMS 通道模子; (5) 、澆筑PDMS: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,用錫箱紙將TOMS通道模子包覆成一個方形開口槽,且PDMS通道 模子的通道一側朝上放置,然后把錫箱紙包好的TOMS通道模子放置在真空栗中,將50yL~ 100yL的硅烷化處理劑注入錫箱紙包好的PDMS通道模子,抽真空2min~3min,靜置lOmin~ 15min,再在硅烷處理后的PDMS通道模子上澆筑TOMS,抽真空20min~30min,最后置于溫度 為80°C~100°C的烘烤箱中加熱1.5h~2h,固化; 所述的PDMS與固化劑的質(zhì)量比為10:1; (6) 、PDMS通道處理:將固化后的PDMS從PDMS通道模子上揭下,并用刀片將其切割成規(guī) 則的形狀,然后用打孔器打好第一圓形入口通孔(6)、第二圓形入口通孔(7)及出口通孔 (8),得到PDMS蓋片(2); 二、 三維電極的加工: (1) 、清洗IT0玻璃:首先將