一次性的分离芯片的制作方法

本发明涉及一种一次性的分离芯片，更具体地涉及一种用于通过使用磁力分离在混合溶液中存在的磁珠的一次性的分离芯片。

背景技术：

1、血液通过人体或动物的血管循环，从肺部将氧气运送到组织细胞，并将二氧化碳从组织运送到肺部，并将二氧化碳排出体外。另外，血液将从消化道吸收的营养物质运送至内部器官或组织细胞，并将身体不需要的物质，即组织的分解产物运送至肾脏，以将其排出体外，进一步将内分泌腺体分泌的荷尔蒙运送至作用器官和组织。

2、与此同时，循环肿瘤细胞统称存在于癌症患者外周血液中的癌细胞，这些肿瘤细胞为从原发病灶或转移病灶脱落的癌细胞。这些循环肿瘤细胞被期待成为在癌症诊断、治疗预后分析以及微转移分析的有潜力生物标记。另外，循环肿瘤细胞分析相较于常规的癌症诊断方法，具有非侵入性方法的优势，由此作为未来癌症诊断方法非常的有前景。

3、然而，由于循环肿瘤细胞在血液中分布的比例在非常低的水平，大约为总细胞中的每十亿个细胞中只有一个癌细胞，或每106至107个白细胞中只有一个癌细胞，因此准确分析非常困难，需要高度精密的分析方法。

4、目前用于癌症诊断和血液细胞分析的细胞分离方法中最大的问题是生产力和效率。也就是说，需要快速的分离速率和高分离效率。

5、为了满足生产力问题，常规技术主要使用通过机械结构过滤细胞的方法。另一方面，使用电场、密度等分离细胞的方法已经公开，但大多数方法具有生产力问题未被满足的限制。另外，机械结构的使用会导致细胞附着于结构上或分离出来的细胞提取很困难的问题。因此，所述方法虽有高分离速率，但又有分离效率降低的额外问题。

6、为了解决使用机械结构的细胞分离方法所面临的问题，一种使用磁性的细胞分离方法已经公开。

7、首先，将与特异性反应于癌细胞的抗体结合的磁性纳米粒子(称为磁珠)与待检测血液混合，以制备包括磁性纳米粒子与其结合的癌细胞的混合溶液。在常规技术中，将混合溶液与缓冲溶液(例如，蒸馏水)流入形成通道的芯片中，根据流体的粘度控制每个的流动，并通过驱动磁铁从血液中分离癌细胞，其中一种使用布线图案的技术(先前文献1)如下。

8、即，根据先前文献1，铁磁性线材被配置为与用于分离的微流体通道的通道表面间隔开。先前文献1中有包括铁磁性线材作为磁性结构的下芯片配置。作为参考，镍(ni)、铁(fe)、钴(co)和钼(mo)的组合被用于作为铁磁性线材合金。微流体通道图案形成在上芯片上。上芯片使用uv粘合或等离子粘合与包括铁磁性线材的下芯片一体的附接，从而完成一种利用磁通量分离和捕获细小粒子的设备。

9、然而，在先前文献1的情况下，存在以下问题。

10、1)针对在先前文献1中使用的芯片，使用了基本应用于半导体技术的布线图案。

11、也就是说，去除光阻、涂抹环氧树脂黏剂、进行表面平整化，也就是说，包括制造包括作为磁性结构的铁磁性线材的下芯片的工艺，并且据此，所述芯片的制造成本非常高。

12、2)在清洗回收使用过一次的芯片的工艺中，当清洗芯片内部时，线材图案的损坏和清洗后残留物的存在成为问题。

13、3)在清洗芯片的工艺中，芯片内部留下的残留物在分离磁珠时起到障碍作用。

14、4)由于在制造上芯片时使用了半导体技术或mems技术，所述工艺复杂，且制造成本高。

15、5)上芯片和下芯片是通过使用uv粘合或等离子粘合这类方法一体的附接，从而难以分离上芯片和下芯片。

16、因此，需要一种新的分离芯片来改善这些问题。

技术实现思路

1、【技术问题】

2、为解决上述问题，本发明提供一种具有低制造成本并且由此具经济效益的一次性的分离芯片。

3、【技术解决方案】

4、为了解决上述问题，在一方面，本发明提供了一种一次性的分离芯片，其包括下芯片，在其上形成具有从其一侧到另一侧的拋物线形状的布线图案；和分离芯片，其能够从所述下芯片分离，其中所述分离芯片包括上板，其上形成有与管材连接的连接部分；和第一元件，设置在所述上板的下方并连接至所述上板的下表面，其中所述连接部分与所述上板一体生产，其中，其形成为通过所述上板的上表面和下表面以连接到通道。

5、在一个实施方式中，所述连接部分可以包括：形成在所述上板的上表面的凹陷部分；管路部分，位于所述凹陷部分的内部并插入至所述管路中；和连接部分，用于连接，使得所述管路部分的内周面延伸至与所述通道连接。

6、在一个实施方式中，所述管路部分可以相对于所述上板的上表面形成锐角。

7、在一个实施方式中，直径等于或大于所述管材的止挡部分形成在所述管路部分的外周面，使得所述管材可插入至预定深度。

8、在另一方面，本发明提供了一次性的分离芯片，其包括下芯片，在其上形成具有从其一侧到另一侧的拋物线形状的布线图案；和分离芯片，其能够从所述下芯片分离，其中所述分离芯片包括上板，其上形成有与管材连接的连接部分；和第一元件，设置在所述上板的下方并连接至所述上板的下表面，其中所述连接部分与所述上板一体成型，其中，其形成为通过所述上板的上表面和下表面以连接到通道，以及沟槽形状的通道形成在所述上板的下部。

9、在一个实施方式中，所述上板的下表面可以被生产成曲率半径为500至1000mm的曲面形状，且中心部分的厚度大于其相对侧面。

10、在一个实施方式中，压缩手段可以被包括在所述上板的相对侧面的上端和下端处。

11、在一个实施方式中，所述通道可以包括：第一通道；第二通道，与所述第一通道连接，并分叉成多个，并且包括第一部分和连接至所述第一部分的第二部分，

12、其中所述第一部分的宽度朝向所述第二部分逐渐增大，

13、其中所述第二部分的宽度朝向连接至所述第二通道的第三通道逐渐减小。

14、在一个实施方式中，所述通道可以包括：第一通道；第二通道，与所述第一通道连接，并分叉成多个，

15、其中所述第二通道以的形状为弧形。

16、在一个实施方式中，所述通道可以包括：第一通道；第二通道，与所述第一通道连接，并分叉成多个，

17、其中多个凸起设置在所述第一通道或所述第二通道上。

18、在一个实施方式中，所述凸起可以包括第一凸起和位于所述第一凸起下方或侧面处的第二凸起。

19、在一个实施方式中，过滤器可以被设置在所述通道上。

20、在一个实施方式中，所述过滤器可以连接到所述通道并具有预定的空间。

21、在又另一方面，本发明提供了一种一次性的分离芯片，其包括下芯片，在其上形成具有从其一侧到另一侧的拋物线形状的布线图案；和分离芯片，其能够从所述下芯片分离，其中所述分离芯片包括上板，其上形成有与管材连接的连接部分；和第一元件，设置在所述上板的下方并连接至所述上板的下表面，其中所述连接部分与所述上板一体成型并且形成为通过所述上板的上表面和下表面以连接到通道，其中沟槽形状的通道形成在所述上板的下部，并且所述下芯片和所述分离芯片可以由塑料制造。

22、在一个实施方式中，所述塑料可为透明的聚碳酸酯。

23、在又另一方面，本发明提供一种基于微流体的诊断系统，其包含所述一次性的分离芯片。

24、在一个实施方式中，基于微流体的诊断系统可以包括：流体供应部分，用于供应缓冲溶液或微流体；微流体气泡捕捉器，用于移除被包括在由所述流体供应部分供应的流体中的气泡；分离芯片，用于混合或分离穿过所述微流体气泡捕捉器的流体；诊断手段，用于分析穿过所述分离芯片的微流体；和诊断系统控制装置，用于控制所述诊断系统。

25、【发明效果】

26、根据本发明的一次性的分离芯片具有以下优点。

27、(1)上芯片和下芯片可以分开，从而在检查完成后只需丢弃上芯片，据此无需清洗工艺。

28、(2)上芯片可以使用相对简单的方法制造，并不仅限于mems技术，据此，节省了制造成本并易于大量生产，由此具有经济效益。

29、(3)分离芯片一次性使用后被丢弃，因残留物导致的检查误差问题从而不会出现。

30、(4)可进行大量生产，据此，可以保证本发明一次性的分离芯片的恒定质量。

31、(5)流体通过上芯片中形成的管路进入通道，流体注入通道稳定，据此，管路的湍流不会影响流体流动。

32、(6)上芯片的管路中形成了一个角度，从而改进了芯片的耐用性。

33、(7)管路的插入部分是一体成型的，可能出现在连接部分的细胞损失可以被最小化。

34、(8)由于通道是在上板中一体成型的，因此可以节省制造成本，并且由于错误粘合用于形成通道的元件而导致的分离芯片故障可以最小化。