一種電化學微流控芯片的制備系統及制備方法與流程

本發明屬于芯片，具體的說是一種電化學微流控芯片的制備系統及制備方法。

背景技術：

1、微流控芯片技術利用微米或納米級通道中的流體控制，實現樣品的精確處理和分析，該技術具有樣品需求量小、反應速度快和易于集成等優點，廣泛應用于生物醫學檢測和環境監測等領域。

2、公開號為cn115414971a的一項專利申請公開了微控流芯片的制備方法及微控流芯片，將聚二甲基硅氧烷pdms單體與固化劑混合，得到pdms母液；將pdms母液分別倒入第一硅模，進行加熱固化，得到第一固化pdms；將pdms母液倒入第二硅模，進行旋涂，并進行加熱固化，得到第二固化pdms；此申請相較于傳統激光和機械精加工技術，所加工的芯片精度高且方法簡單。

3、上述微控流芯片的制備技術，相較于傳統激光和機械精加工技術精度高，但在對大批量電化學微流控芯片制備時，目前的電化學微流控芯片通常為單個電化學微流控芯片間歇停機式依次封裝，導致大量的電化學微流控芯片生產出來后難以快速封存，從而影響電化學微流控芯片的制備效率。

4、為此，本發明提供一種電化學微流控芯片的制備系統及制備方法。

技術實現思路

1、為了彌補現有技術的不足，解決背景技術中所提出的至少一個技術問題。

2、本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：本發明所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，包括一號輸送機，一號輸送機用于電化學微流控芯片自動化生產線上持續輸送芯片制備；所述一號輸送機上依次排列安裝有一號光刻機、二號光刻機、制備箱和封裝模塊，制備箱位于二號光刻機遠離一號光刻機的一側，封裝模塊用于對電化學微流控芯片成品封裝。

3、優選的，所述一號輸送機上靠近制備箱的一側固接有一號固定架；所述一號固定架遠離制備箱的一側固接有支撐座，且支撐座安裝在一號輸送機的尾端位置；所述一號固定架的頂端固接有一號固定座；所述封裝模塊包括壓覆盤、支撐架、電滑塊、電缸和連接架；所述支撐架固接在一號固定座的頂端；所述電滑塊滑動連接在支撐架的底端；所述電缸固接在電滑塊的中部底端；所述連接架固接在電缸的輸出端；多個所述壓覆盤橫向排列固接在連接架的底端。

4、優選的，所述一號固定架上相對滑動連接有兩個滑動板；兩個所述滑動板的外壁固接有導向板，且導向板滑動連接在一號固定架的內壁。

5、優選的，兩個所述滑動板上開設有多個限位孔；所述一號固定架上相對固接有兩個固定板，且固定板位于滑動板的上方位置；所述固定板上貫穿插接有限位桿，且限位桿插接在限位孔內。

6、優選的，所述支撐座遠離一號固定架的一側固接有二號固定架；所述二號固定架和支撐座之間安裝有二號輸送機；所述支撐座的外壁固接有弧形板，弧形板位于一號輸送機的末端和二號輸送機的上方位置，弧形板的內部開設有滑動槽；所述支撐座上固接有二號固定座，且二號固定座上安裝有第二組封裝模塊。

7、優選的，所述支撐架的外壁固接有擠壓箱；所述擠壓箱的內壁滑動連接有擠壓桿；所述擠壓桿位于擠壓箱內部的一端固接有擠壓板，且擠壓板滑動連接在擠壓箱的內部；所述擠壓箱的內部固接有一號風管；所述擠壓箱的外壁靠近一號風管處通過排氣管固接有導流盒；所述擠壓箱的內壁與擠壓板的外壁之間固接有彈性件。

8、優選的，所述擠壓箱的內部固接有二號風管；所述擠壓箱靠近擠壓桿的內部開設有進氣口；所述一號風管、二號風管和進氣口上均固接有單向閥。

9、優選的，所述支撐座和二號固定架上均相對固接有裝配架；兩個所述裝配架之間轉動連接有壓輥。

10、一種電化學微流控芯片的制備方法，該方法適用上述中所述的電化學微流控芯片制備系統進行加工，該方法步驟如下：

11、s1：首先將多個電化學微流控芯片的基底依次排放在一號輸送機上進行輸送，電化學微流控芯片的基底經過一號光刻機內部時，一號光刻機采用光刻技術在電化學微流控芯片的基底上制造微流控通道，隨后二號光刻機采用微電子機械系統mems技術在微流控通道內集成電化學電極；

12、s2：隨后電化學微流控芯片送至制備箱內，將磁珠表面修飾抗鼠傷寒沙門氏菌和抗大腸桿菌抗體；

13、s3：隨后電化學微流控芯片在檢測后被送至一號固定架處，多個帶有封裝膜的壓覆盤分別對多個電化學微流控芯片成品壓覆，對電化學微流控芯片的頂面先行貼膜，隨著電化學微流控芯片被持續輸送，將貼膜后的電化學微流控芯片翻轉至另一面后再次貼膜，完成對電化學微流控芯片的制備。

14、優選的，s1中所述的微流控通道材料為聚二甲基硅氧烷；所述微流控通道上集成的電化學電極用于檢測電化學信號，電化學電極由金、鉑和碳材料其中之一制成，所述電化學微流控芯片上設置有海藻酸鈉凝膠微球，表面修飾有與目標細菌特異性結合的抗體；一個帶有封裝膜的所述壓覆盤先行對電化學微流控芯片壓覆一面，隨著弧形板對電化學微流控芯片導向翻轉后，另一個帶有封裝膜的所述壓覆盤對電化學微流控芯片壓覆另一面即可完成封裝。

15、本發明的有益效果如下：

16、1.本發明所述的一種電化學微流控芯片的制備系統及制備方法，通過設置的多個壓覆盤對正在輸送的多個電化學微流控芯片進行不停機同步封裝，替代了傳統單個電化學微流控芯片間歇停機式依次封裝的方式，提高對電化學微流控芯片封裝的效率，利用兩個相對的導向板對正在輸送的電化學微流控芯片導向，起到對電化學微流控芯片輸送防偏的作用，并且導向板上的滑動板滑動在一號固定架內壁，配合限位桿對滑動板的位置固定，能夠適應性調節兩個導向板之間的距離，適用于不同型號的電化學微流控芯片制備，利用弧形板設置在兩個輸送機的首尾處，能夠對電化學微流控芯片進行快速翻面，起到對電化學微流控芯片雙面封裝的作用。

17、2.本發明所述的一種電化學微流控芯片的制備系統及制備方法，通過設置的電滑塊滑動擠壓擠壓桿，使得擠壓桿所連接的擠壓板對擠壓箱內部的氣體擠壓外排，利用所擠壓的氣體對剛脫離壓覆盤的電化學微流控芯片風冷，降低封裝膜的熱量對電化學微流控芯片造成損傷，依靠擠壓板復位的過程中再次擠壓擠壓箱內的氣體外排，起到在擠壓板往復的過程中持續對芯片風冷的作用，依靠壓輥對輸送的電化學微流控芯片壓實，減少電化學微流控芯片表面出現鼓泡的現象發生。

18、3.本發明所述的一種電化學微流控芯片的制備系統及制備方法具有以下優點：高靈敏度和高特異性：通過使用修飾特異性抗體的磁珠和海藻酸鈉凝膠微球，能夠高效捕獲和檢測目標細菌，顯著提高檢測的靈敏度和特異性；快速檢測：整個細菌分離、富集和檢測過程在集成有電化學電極的微流控芯片上同時實現，大大縮短了檢測時間；多重檢測：通過電化學不同電位獲得的信號，可實現對多種目標細菌的同時檢測，提高檢測效率；廣泛應用：該技術可廣泛應用于食品安全檢測、醫療診斷和環境監測等領域。

技術特征：

1.一種電化學微流控芯片的制備系統，包括一號輸送機(1)，一號輸送機(1)用于電化學微流控芯片自動化生產線上持續輸送芯片制備；所述一號輸送機(1)上依次排列安裝有一號光刻機(11)、二號光刻機(12)、制備箱(13)和封裝模塊，制備箱(13)位于二號光刻機(12)遠離一號光刻機(11)的一側，封裝模塊用于對電化學微流控芯片成品封裝。

2.根據權利要求1所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，其特征在于：所述一號輸送機(1)上靠近制備箱(13)的一側固接有一號固定架(14)；所述一號固定架(14)遠離制備箱(13)的一側固接有支撐座(15)，且支撐座(15)安裝在一號輸送機(1)的尾端位置；所述一號固定架(14)的頂端固接有一號固定座(2)；所述封裝模塊包括壓覆盤(16)、支撐架(21)、電滑塊(22)、電缸(23)和連接架(24)；所述支撐架(21)固接在一號固定座(2)的頂端；所述電滑塊(22)滑動連接在支撐架(21)的底端；所述電缸(23)固接在電滑塊(22)的中部底端；所述連接架(24)固接在電缸(23)的輸出端；多個所述壓覆盤(16)橫向排列固接在連接架(24)的底端。

3.根據權利要求2所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，其特征在于：所述一號固定架(14)上相對滑動連接有兩個滑動板(3)；兩個所述滑動板(3)的外壁固接有導向板(31)，且導向板(31)滑動連接在一號固定架(14)的內壁。

4.根據權利要求3所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，其特征在于：兩個所述滑動板(3)上開設有多個限位孔；所述一號固定架(14)上相對固接有兩個固定板(4)，且固定板(4)位于滑動板(3)的上方位置；所述固定板(4)上貫穿插接有限位桿(41)，且限位桿(41)插接在限位孔內。

5.根據權利要求3所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，其特征在于：所述支撐座(15)遠離一號固定架(14)的一側固接有二號固定架(5)；所述二號固定架(5)和支撐座(15)之間安裝有二號輸送機(51)；所述支撐座(15)的外壁固接有弧形板(52)，弧形板(52)位于一號輸送機(1)的末端和二號輸送機(51)的上方位置，弧形板(52)的內部開設有滑動槽；所述支撐座(15)上固接有二號固定座(53)，且二號固定座(53)上安裝有第二組封裝模塊。

6.根據權利要求2所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，其特征在于：所述支撐架(21)的外壁固接有擠壓箱(6)；所述擠壓箱(6)的內壁滑動連接有擠壓桿(61)；所述擠壓桿(61)位于擠壓箱(6)內部的一端固接有擠壓板(62)，且擠壓板(62)滑動連接在擠壓箱(6)的內部；所述擠壓箱(6)的內部固接有一號風管(63)；所述擠壓箱(6)的外壁靠近一號風管(63)處通過排氣管固接有導流盒(64)；所述擠壓箱(6)的內壁與擠壓板(62)的外壁之間固接有彈性件(65)。

7.根據權利要求6所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，其特征在于：所述擠壓箱(6)的內部固接有二號風管(7)；所述擠壓箱(6)靠近擠壓桿(61)的內部開設有進氣口(71)；所述一號風管(63)、二號風管(7)和進氣口(71)上均固接有單向閥。

8.根據權利要求5所述的一種電化學微流控芯片的制備系統，其特征在于：所述支撐座(15)和二號固定架(5)上均相對固接有裝配架(8)；兩個所述裝配架(8)之間轉動連接有壓輥(81)。

9.一種電化學微流控芯片的制備方法，該方法適用權利要求1-8中任意一項所述的電化學微流控芯片制備系統進行制備，其特征在于：該方法步驟如下：

10.根據權利要求9所述的一種電化學微流控芯片的制備方法，其特征在于：s1中所述的微流控通道材料為聚二甲基硅氧烷；所述微流控通道上集成的電化學電極用于檢測電化學信號，電化學工作電極由金、鉑和碳材料其中之一制成，所述電化學微流控芯片上設置有海藻酸鈉凝膠微球，表面修飾有與目標細菌特異性結合的抗體；一個帶有封裝膜的所述壓覆盤(16)先行對電化學微流控芯片壓覆一面，隨著弧形板(52)對電化學微流控芯片導向翻轉后，另一個帶有封裝膜的所述壓覆盤(16)對電化學微流控芯片壓覆另一面即可完成封裝。

技術總結
本發明屬于芯片技術領域，具體的說是一種電化學微流控芯片的制備系統及制備方法，包括一號輸送機，一號輸送機用于電化學微流控芯片自動化生產線上持續輸送芯片制備；通過設置的多個壓覆盤對正在輸送的多個電化學微流控芯片進行不停機同步封裝，替代了傳統單個電化學微流控芯片間歇停機式依次封裝的方式，提高對電化學微流控芯片封裝的效率，利用兩個相對的導向板對正在輸送的電化學微流控芯片導向，起到對電化學微流控芯片輸送防偏的作用，并且導向板上的滑動板滑動在一號固定架內壁，配合限位桿對滑動板的位置固定，能夠適應性調節兩個導向板之間的距離，適用于不同型號的電化學微流控芯片制備。

技術研發人員：劉雪嬌,邢高娃,林勇寧,林金明
受保護的技術使用者：北京清博益康科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/10