微芯片的制作方法[0002]一般来说，包括具有通道形式的结构的微芯片已经广泛用于培育细胞、计数各种粒子(包括细胞)以及引起或测量生物、药物、环境工程以及食品工程领域中的流体反应。[0003]举例来说,有德国易必迪有限公司(Ibidi Gmbh, Germany)制造的通道载片产品组，作为将具有通道结构的微芯片用于培育细胞的情况。这种产品组已显示在两个板之间形成微通道并且上板是由气体渗透性塑料制造，以便实现在通道中培育细胞的目的。[0004]此外，在测量细胞数目或浓度的情况下，临床实验室和生物实验室中使用通道形结构。此时，用每单位体积的粒子数目来指示粒子浓度。因此，为了测量粒子的准确数目或浓度，必须维持微芯片内的体积恒定。确切地说，血球计(这是一般用于细胞计数目的的微芯片)是用于界定固定体积的装置，其中利用玻璃工艺制造出规定下板和上板的准确高度的高度爪，并且将覆盖玻璃放在所述高度爪上以维持精确高度。[0005]如上文所描述，使用微通道移动、反应、混合以及探测流体的工艺是微射流领域中非常广泛使用的一种技术。即，在微射流领域中，将通过在通道内加入各种类型的结构来实现上文所提到的目的。在任何情况下，精确粘附两个或更多个板的微芯片的制造是形成包括流体的通道结构的先决条件。[0006]尤其是，在要求通道中的溶液具有所希望的体积的应用领域中，例如在制造血球计的领域中，精确形成对应于所希望的目的的通道高度是一个必要条件。[0007]在下文中，将参考图18更详细地描述微芯片。此处，图18是说明根据常规技术的微芯片的透视图。[0008]参考图18，常规微芯片10包括上板11，所述上板上面形成有彼此间隔预定距离的注入口 14和排出口 15 ;以及下板12，所述下板被耦接到上板11的下表面以便在上板11与下板12之间形成通道13。
[0009]在根据上文所提到的结构的常规微芯片10中，当在注入口 14中注入样品时，样品填充在通道内。
[0010]然而，在常规微芯片的情况下，因为利用溶剂、超声波等等粘附上板与下板以形成通道，或使用膜层合来形成通道，其中透明上板和下板又被粘附到通道的上部和下部，所以存在制造工艺复杂而且困难的问题。
[0011]此外，存在以下问题:因为制造常规微芯片的工艺复杂而且困难，所以需要自动设备来大量制造微芯片；以及制造成本由于将上板粘附到下板的工艺而增加。
[0012]此外，在常规微芯片中，当溶剂涂布得不均匀或在将上板粘附到下板的操作中上板和下板的表面不平时，上板未完全粘附到下板，从而造成溶液泄露。还有，因为上板和下板的粘附表面中产生了高度偏差，所以存在难以提供具有所希望的体积的通道的问题。[0013]另外，常规微芯片具有以下缺点:用于粘附的溶剂可能与通道中的生物物质反应，从而引起不希望的生物或化学反应。


[0014]技术问题
进行本发明以解决上文所提到的常规技术中的问题，并且本发明的一个方面旨在提供一种微芯片，其中形成通道的通道覆盖单元与第二板的通道形成区域弹性紧密接触，以便提供具有稳定结构的通道。
[0015]解决所述问题的手段
根据本发明的一个方面，提供一种微芯片。所述微芯片包括:第一板；和第二板，所述第二板与所述第一板耦接以便形成通道，其中所述第一板包括:通道覆盖部分；第一粘附部分，其与所述通道覆盖部分的外部周边间隔所希望的距离；以及张力产生连接器，其经过配置以便当所述第一板与所述第二板耦接时连接所述通道覆盖部分与所述第一粘附部分，以使得所述通道覆盖部分与所述第二板的通道形成区域弹性紧密接触。
[0016]所述张力产生连接器可以包括多个张力产生连接器，所述多个张力产生连接器在所述通道覆盖部分与所述第一粘附部分之间彼此间隔恒定距离。
[0017]所述张力产生连接器的厚度可以比所述通道覆盖部分和所述第一粘附部分薄。
[0018]所述张力产生连接器可以制备在所述通道覆盖部分与所述第一粘附部分的相对的垂直表面的上部区域上。
[0019]所述张力产生连接器可以经过配置以便呈曲线或直线形式以使所述通道覆盖部分与所述第一粘附部分彼此连接，以便与利用最短距离连接所述通道覆盖部分与所述第一粘附部分的方式相比增加相对连接距离。
[0020]所述第二板包括:第二粘附，其形成在所述第二板的边缘并且与所述第一粘附部分耦接；底部部分，其在上表面的中心区域中沉陷在所述第二粘附部分下；通道部分，其是从所述底部部分凸出；以及支撑壁，其是在与所述通道部分间隔所希望的距离的位置从所述底部部分凸出以形成闭合回路，且其厚度比所述通道部分厚，以使得所述通道覆盖部分的下表面的边缘区域与所述支撑壁紧密接触，以在所述通道部分与所述通道覆盖部分之间形成通道。
[0021]所述支撑壁的厚度可以比所述第二粘附部分厚，以使得当所述第一粘附部分与所述第二粘附部分彼此耦接时，所述通道覆盖部分的下表面由所述支撑壁的上表面支撑。
[0022]所述支撑壁可以形成为从多边形、圆形以及椭圆形中选出的任一种形状。
[0023]可以在所述支撑壁与所述通道部分之间形成主要接收溶液的储集部分。
[0024]所述第一粘附部分与所述第二粘附部分可以通过耦接构件耦接。
[0025]所述耦接构件可以包括:一个或多个钩状结构，所述钩状结构是从所述第一粘附部分的下表面凸出并且沿所述第一粘附部分的周边彼此间隔恒定距离；和一个或多个钩状结构插入凹槽，所述钩状结构插入凹槽是形成在对应于所述第二粘附部分上的钩状结构的位置，以使得所述钩状结构分别插入所述钩状结构插入凹槽中。
[0026]各钩状结构可以包括:主体部分，其具有圆形剖面；和一个或多个可变形肋状物，所述可变形肋状物是从所述主体部分的周边凸出并且沿所述主体部分的周边彼此间隔恒定距离。
[0027]所述耦接构件可以包括:一个或多个柱状结构，所述柱状结构是从所述第一粘附部分的下表面凸出并且沿所述第一粘附部分的周边彼此间隔恒定距离；和一个或多个柱状结构插入凹槽，所述柱状结构插入凹槽是形成在对应于所述第二粘附部分上的柱状结构的位置，以使得所述柱状结构分别插入所述柱状结构插入凹槽中。
[0028]各柱状结构具有一个末端，在所述末端处，自锁爪经过配置以便具有弹性并且从所述柱状结构的周边径向凸出。
[0029]利用所述耦接构件将所述第一粘附与所述第二粘附彼此耦接，并且然后可以通过溶剂粘合或超声波粘合来密封耦接部分或所述通道部分。
[0030]有利作用
根据本发明，形成在第一板上的通道覆盖单元与第二板的支撑壁借助于张力产生连接器而弹性紧密接触，以使得所述通道覆盖单元与所述支撑壁可以保持接触粘合。



[0031]图1是说明根据本发明的一个实施例的微芯片的分解透视图。
[0032]图2是说明图1的微芯片的第一板的透视图。
[0033]图3至图8是说明根据本发明的另一个实施例的第一板的透视图。
[0034]图9是说明经过组装的图1的微芯片的透视图。
[0035]图10至图12是说明图1的微芯片的钩状结构的透视图和部分放大剖视图。
[0036]图13至图15分别是沿线A-A、B-B以及C-C获取的说明微芯片的剖视图。
[0037]图16是说明根据本发明的另一个实施例的图1的微芯片的柱状结构的部分放大首1J视图。
[0038]图17是说明根据本发明的另一个实施例的图1的微芯片的分解图。
[0039]图18是说明根据常规技术的微芯片的透视图。

[0040]在下文中，将参考所附图式详细描述本发明的优选实施例。在本发明的描述中，将省略对众所周知的功能或结构的描述，以便使本发明的标的物清楚。
[0041]此外，虽然下文将在假定本发明的微芯片用作对样品中的粒子或细胞进行计数的微芯片的情况下对其加以描述，但本发明的范围不限于此。
[0042]本发明中所使用的术语“微芯片”是指由两个或更多个衬底或板形成且其间具有由两个相邻衬底或板规定的通道或空间的结构，其中测试或分析用流体或样品可以填充在所述通道或所述空间中。
[0043]因此，本发明的“微芯片”可以用于各种领域中的各种测试或分析目的，例如生物技术、食品工程、化学工程、药物等等。
[0044]图1是根据本发明的所述实施例的微芯片的分解透视图；图2是说明图1的微芯片的第一板的透视图；图3、图4、图5、图6、图7以及图8是说明根据本发明的其他实施例的第一板的透视图；图9是说明经过组装的图1的微芯片的透视图；图10、图11以及图12是说明图1的微芯片的钩状结构的透视图和部分放大剖视图；且图13、图14以及图15分别是沿图9的线A-A、B-B以及C-C获取的说明微芯片的剖视图。
[0045]参考图式，根据本发明的一个实施例的微芯片100包括第一板200，所述第一板具有通道覆盖部分240，所述通道覆盖部分形成有注入口 220和排出口 230 ；以及第二板300，所述第二板设有通道部分330和支撑壁340并且与第一板200耦接，以便在通道部分330与通道覆盖部分240之间形成通道400。
[0046]在所述实施例中，第一板200和第二板300是由透明合成树脂材料制造，但本发明的范围不受第一板200和第二板300的材料限制。
[0047]此外，必要时，本发明的微芯片100可以进一步包括第三板400，所述第三板在对应于第一板200的位置与第二板300耦接(参见图17)。在这种情况下，第一板200具有实质上与上表面上所形成的结构、下表面上所形成的结构相同的结构。第一板200与第三板400是以与第一板100与第二板300的耦接方式实质上相同的方式彼此耦接(然而，在图17中，省略第一板200与第三板400的耦接方式以便简明地显示所述图式)。将省略耦接方式的详细描述，因为以下本发明实施例的描述中充分描述了耦接方式。
[0048]第一板200包括通道覆盖部分240，其中形成彼此间隔所希望的距离的用于注入样品(溶液)的注入口 220和用于在经由注入口 220注入样品时从通道400排出空气的排出口 230 ;以及第一粘附部分250，其与通道覆盖部分240的外部周边间隔预定距离。
[0049]另外，第一板200另外包括多个张力产生连接器260，所述张力产生连接器连接第一粘附部分250与通道覆盖部分240。
[0050]张力产生连接器260产生张力以在四个方向中拉伸通道覆盖部分240，以使得通道覆盖部分240与第二板的支撑壁340弹性紧密接触，且其厚度比通道覆盖部分240和第一粘附部分250薄。
[0051]张力产生连接器260的厚度比通道覆盖部分240和第一粘附部分250的厚度薄的原因在于使得张力产生连接器能够在第一板200与第二板300耦接时产生充足的张力。
[0052]如果张力产生连接器260的厚度与通道覆盖部分240和第一粘附部分250的厚度相同或更厚，那么必须调节张力产生连接器260的厚度，这是因为可能存在以下问题:当第一板200与第二板300耦接时无法产生充足的张力。
[0053]当然，必要时可以改变张力产生连接器260的厚度。
[0054]如图15中所示，在通道覆盖部分240和第一粘附部分250的垂直且相对的表面240A和250A上的上部区域形成各张力产生连接器260。
[0055]因而，在通道覆盖部分240与支撑壁340接触的状态下，当第一粘附部分250和第二粘附部分310借助于耦接构件钩状结构270彼此耦接时，各张力产生连接器260产生张力，同时向下变形，以使得通道覆盖部分240与支撑壁340弹性紧密接触。
[0056]如果张力产生连接器260形成在垂直表面240A和250A的下部区域，那么尽管第一粘附部分250与第二粘附部分310彼此耦接，但张力产生连接器260的变形不足。因此，完全不产生张力，或产生的张力不足。
[0057]考虑到以上描述，如图15中所示，本实施例的张力产生连接器260各自的两端可以分别设置成一体形成在垂直表面240A和250A的上部区域。
[0058]此外，尽管图式中未示出，但可以形成厚度仅比通道覆盖部分240和第一粘附部分250薄的张力产生连接器260，而不是形成多个张力产生连接器。在这种情况下，张力产生连接器260的两端一体地形成在垂直表面240A和250A的上部区域，并且此结构使得能够向如上文所述的通道覆盖部分240施加充足的张力。
[0059]另一方面，如图3、图4、图5、图6、图7以及图8中所示，根据本发明的另一个实施例，张力产生连接器260a、260b、260c、260d、260e以及260f可以呈多个曲线或直线形式设置在通道覆盖部分240与第一粘附部分250之间。
[0060]此处，曲线和直线意指具有所希望的体积和弯曲或笔直形状的部件。
[0061]如图3、图4、图5、图6、图7以及图8中所示的具有各种形状的张力产生连接器260a、260b、260c、260d、260e以及260f与如图2中所示的呈直线形式以最短距离连接通道覆盖部分240与第一粘附部分250的张力产生连接器260相比具有相对较长的长度。
[0062]如上文所述，长度相对较长的张力产生连接器260a、260b、260c、260d、260e以及260f具有以下优势:当第一粘附部分250与第二粘附部分310借助于钩状结构270粘附时，能更具弹性地提供张力。
[0063]此外，与图2中所示的张力产生连接器260不同，图3、图4、图5、图6、图7以及图8中所示的张力产生连接器260a、260b、260c、260d、260e以及260f的厚度可以与通道覆盖部分240和第一粘附部分250的厚度相同。
[0064]另一方面，如图3、图4、图5、图6、图7以及图8中所示，第一板200a、200b、200c、200d、200e以及200f各自具有形成于其中的一个注入口 220a和一个排出口 230a，而且稍后描述的第二板300还具有一个形成于其中的通道(未图示)。
[0065]然而，第一板200a、200b、200c、200d、200e以及200f可以具有与图1中所示的第一板200类似地形成的成对注入口 220a和排出口 230a，而且第二板还可以具有形成于其中的成对通道。
[0066]此外，注入口 220a和排出口 230a在其形状和数目方面不受限制，并且可以形成为各种形状。可以形成多对以及一对注入口 220a和排出口 230a。
[0067]另一方面，如图1和图13中所示，第二板300与第一板200耦接以在其间形成通道400，并且包括形成在边缘以对应于第一粘附250且粘附到第一粘附250的第二粘附310、在上表面上的中心区域中沉陷所希望的深度的底部部分320、从底部部分320向上凸出的通道部分330以及在与通道部分330间隔所希望的距离的位置从底部部分凸出并且具有闭合型图形的支撑壁340。
[0068]通道部分330具有对应于形成在其两端的注入口 220与排出部分230之间的距离的较长长度。因为通道部分330形成为从第二板的沉陷底部部分320凸出，所以即使第一板100与第二板300彼此耦接，本实施例的微芯片100的整个厚度也不比必需厚度厚。
[0069]支撑壁340与通道覆盖部分240下表面的边缘区域紧密接触，并且其厚度比通道部分330的厚度厚，以便在通道部分330与通道覆盖部分240下表面之间形成通道400。
[0070]当第一粘附部分240粘附到第二粘附部分310时，所形成的支撑壁340的厚度比第二粘附部分310的厚度厚。
[0071]此外，在所述实施例中，支撑壁340具有矩形形状以便密封在纵向方向上形成的通道部分330，但本发明的范围不受支撑壁340的形状限制。
[0072]S卩，根据本发明的另一实施例，如果支撑壁340与通道覆盖部分240之间的紧密粘附和接触粘合得以高度维持，那么支撑壁340可以形成为选自多边形、圆形以及椭圆形的形状。
[0073]另一方面，第二板300另外包括首先接收经由注入口 220注入的溶液的储集部分350，并且通道部分330的倾斜表面360向储集部分350倾斜。
[0074]在第二板上的支撑壁340与通道部分330之间在对应于第一板200中形成的注入口 220的位置形成储集部分350，以便首先接收溶液，并且在通道部分330的一侧形成倾斜表面360，以使得储集部分350中所接收的溶液容易移动到通道部分330的上表面，即通道400。
[0075]根据所述结构，经由注入口 220注入的溶液首先接收在储集部分350中，并且然后在毛细作用下沿倾斜表面360流畅地移动到通道400。
[0076]另一方面,微芯片100另外包括用于以快接(one-touch)方式稱接第一板200与第二板300的耦接构件。
[0077]如图10、图11及图12中所示，向第一粘附部分250和第二粘附部分310提供耦接构件，其中在第一粘附部分250的下表面上形成多个钩状结构270，并且在第二粘附部分310上在对应于钩状结构270的位置形成钩状结构插入凹槽370。
[0078]根据所述结构，钩状结构270插入到钩状结构插入凹槽370中，以使得第一板200与第二板300以快接插入方式彼此耦接。
[0079]另一方面，如图10和图11中所示，各钩状结构270包括从第一粘附部分250的下表面凸出并且具有圆形剖面的主体部分270A，和至少一个沿主体部分270A的周边形成并且从所述周边凸出的可变形肋状物270B。
[0080]同时，钩状结构插入凹槽沉陷在第二粘附部分310中。
[0081]当主体部分270A插入到钩状结构插入凹槽370中时，可变形肋状物270B发生变形，同时插入主体部分270A与钩状结构插入凹槽370之间，以便将主体部分270A刚性固定到钩状结构插入凹槽370。
[0082]当然，所述实施例的耦接构件可以用稍后描述的实施例的柱状结构280替代，并且可以根据本发明的另一个实施例改进为耦接第一板200与第二板300的各种形式。
[0083]在下文中，将简要描述所述实施例的微芯片100的使用。
[0084]首先，为了通过稱接第一板200与第二板300来构建一个微芯片100,使第一粘附250与第二粘附310紧密接触，且作为耦接构件设置的钩状结构270分别插入在钩状结构插入凹槽370中。
[0085]即，从外部按压第一粘附部分250与第二粘附部分310，以便将第一粘附部分250的钩状结构270分别插入在第二粘附310的钩状结构插入凹槽370中。
[0086]在这个过程中，当钩状结构270的主体部分270A插入到钩状结构插入凹槽370中时，从主体部分270A的周边表面凸出的可变形肋状物270B发生变形，并且弹性地介入在主体部分270A与钩状结构插入凹槽370之间，以便将主体部分270A强制插入在钩状结构插入凹槽370中。因而，第一粘附部分250和第二粘附部分310彼此刚性地且容易地耦接。
[0087]当第一粘附部分250和第二粘附部分310经由上文所提到的工艺耦接时，通道覆盖部分240下表面的边缘与支撑壁340的上表面紧密接触。
[0088]S卩，因为将比通道覆盖部分240和第一粘附部分250薄的张力产生连接器260连接到垂直表面240A和250A的上部区域以便将通道覆盖部分240连接到第一粘附部分250，所以张力产生连接器260产生张力以在四个方向中拉伸通道覆盖部分240，且同时产生弹力以使得通道覆盖部分240的下表面与支撑壁340紧密接触。
[0089]因此，通道覆盖部分240可以借助于张力产生连接器260与支撑壁340弹性紧密接触。
[0090]因此，在通道覆盖部分240与通道部分330之间形成具有所希望的体积的通道400。即，因为通道覆盖部分240在四个方向中受张力产生连接器260的张力拉伸，同时与支撑壁340紧密接触，所以通道覆盖部分240中不存在变形，并且通道覆盖部分240与支撑壁340的接触表面是平的。因此，其中所形成的通道400具有恒定体积。
[0091]在所述实施例的微芯片100用于计数溶液中的粒子或细胞的情况下，经由注入口220注入样品溶液。此时，所注入的溶液暂时被接收，并且然后在毛细作用下沿倾斜表面360移动到通道覆盖部分240与通道部分330之间所形成的通道400。
[0092]此时，因为通道330与支撑壁340间隔开，所以防止通道400的溶液泄漏在通道覆盖部分240与支撑壁340之间。
[0093]在所述实施例的微芯片100中，借助于张力产生连接器260使得第一板200上所形成的通道覆盖部分240与第二板300的支撑壁340弹性紧密接触，以使得通道覆盖部分240与支撑壁340维持接触粘合。因而，存在以下优势:防止通道400中所接收的溶液泄漏，并且通道400具有均一高度。
[0094]图16是说明根据本发明的另一个实施例的图1的微芯片的柱状结构的部分放大首1J视图。
[0095]图16中所示的微芯片与上文所提到的实施例的微芯片100具有相同结构，但在耦接构件方面有所不同。因此，在下文中，将仅描述耦接构件。
[0096]根据所述实施例的微芯片的耦接构件(未图示)包括沿第一粘附部分250下表面的边缘凸出且彼此间隔恒定距离的多个柱状结构280，和在第二粘附部分310中在对应于柱状结构280的位置形成的多个插入凹槽380，以便柱状结构280穿过并且插入凹槽380中。
[0097]柱状结构280设置为沿第一粘附部分250下表面的边缘凸出并且插入沿第二粘附部分310的边缘形成的柱状结构凹槽380中，由此使第一板200与第二板300彼此耦接。
[0098]当然，尽管未图示，但可以在柱状结构280的周边表面上另外制备与钩状结构270的主体部分270A的周边上所形成的可变形肋状物相同的可变形肋状物270B，以便增强耦接力。
[0099]此外，尽管未图示，但可以在钩状结构270或柱状结构280的末端制备弹性自锁爪，以便在插入钩状结构插入凹槽370或柱状结构插入凹槽380中之后锁住钩状结构270或柱状结构280。
[0100]此外，第一粘附部分250和第二粘附部分310借助于呈钩状结构270或柱状结构280形式的耦接构件彼此耦接，并且然后可以通过溶剂粘合或超声波粘合紧密地密封耦接部分或通道330。
[0101]尽管上文已经描述并且展示本发明的具体实施例，但本发明不限于所描述的实施例。本领域技术人员显而易见，可以在不背离本发明的范围和精神的情况下实施各种改变和修改。因此，鉴于本发明的技术精神或视点，不应个别地理解发生改变的实例或经过修改的实例，而且认为所述实例属于本发明的权利要求书。