018_094-019AP-TW
發佈日期 :
2009-04-29
| 發明專利說明書 |
| ※申請案號:094131521 | ※I P C 分類:G01N 35/08 | |
| 一、 | 發明名稱: |
| 立體式介電泳晶片與製造方法(全文下載) | |
| 二、 | 中文發明摘要: |
| 一 種雙層電極式介電泳晶片,適用分離與收集介電泳液體中各種具有不同介電特性的微粒,並包含上下間隔之一上基板與一下基板、一組接於兩基板間之微流道成型 層,及二分別被覆於兩基板相向面之電極陣列層。該等基板與流道成型層相配合界定出一可供介電泳液體帶動該等粒子流動之微流道,該等電極陣列層則是分別位於 該微流道頂、底側。當該等電極陣列層被施加預定頻率之交流電時,可使具有不同介電特性之微粒在介電泳液體推送通過程中,分別受該等電極陣列層所產生之介電 泳力的作用,而被分離與分類收集。 |
| 三、 | 英文發明摘要: |
| 四、 | 指定代表圖: |
| (一)本案指定代表圖為: 第1圖 | |
| (二)本代表圖之元件符號簡單說明: | |
| 3‧‧‧上基板 | |
| 301‧‧‧第一集中孔 | |
| 302‧‧‧第二集中孔 | |
| 303‧‧‧注入孔 | |
| 4‧‧‧下基板 | |
| 5‧‧‧流道成型層 | |
| 51‧‧‧溝槽 | |
| 52‧‧‧防阻塞槽 | |
| 6‧‧‧電極陣列層 | |
| 61‧‧‧分選電極單元 | |
| 61‧‧‧分選電極 | |
| 62‧‧‧集中電極單元 | |
| 621‧‧‧集中電極 | |
| 622‧‧‧聚焦電極 | |
| 63‧‧‧導引電極單元 | |
| 631‧‧‧第一導引電極 | |
| 632‧‧‧第二導引電極 |
| 五、 | 本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式: |
| 六、 | 發明說明: |
| 【發明所屬之技術領域】 | |
| [0001] | 本發明是有關於一種晶片,特別是指一種雙層電極式介電泳晶片。 |
| 【先前技術】 | |
| [0002] | 介電泳晶片是一種利用各種微粒本身與所存在之介電泳液體間的介電特性差異,以及施加於粒子懸浮液體中的交流電場梯度變化,來誘導該等微粒於介電泳液體 中被極化而產生介電泳力(Dielectrophoresis force, DEP force),使該等分別具有不同介電特性之微粒分別受正介電泳力(positive DEP force)作用而位移至電場強度最強的區域,以及受負介電泳力(negative DEP force)之作用而分別位移到電場強度最弱的區域,因而可藉此將具有不同介電特性之微粒分離。 |
| [0003] | 習知平面式介電泳晶片大致包括一基板、一被覆於基板頂面之電極陣列,及一覆蓋於該基板與電極陣列頂面並與該基板相配合界定出一微流道之蓋板。藉由該電 極陣列於該微流道中產生之電場分布梯度,促使介電泳液體中之各種微粒分別受介電泳力作用,而分別被電極陣列吸附或斥離。但此種平面式介電泳晶片之電極陣列 的電場強度分布會隨著離電極表面越遠而越弱,所以懸浮於液體較上方之微粒經常不易受介電泳力的操控,因此微粒分離效果差。在上述情況下,當介電泳晶片需在 介電泳液體流動的情況下進行檢測時,液體的流動速度必須相當緩慢,以防止 液體流力大於電極陣列與相對遠離電極陣列之微粒間的介電泳力,所以此類介電泳晶片通常無法在較高液體流速的情況下進行微粒的有效率分離。 |
| [0004] | 另外,習知基板與蓋板之結合,以熱熔接合(fusion bonding)與介質接合方式為較為常見的接合方式,熱熔接合方式需要經過數小時的高溫熱壓過程,如晶片中有電極存在的狀況,熱熔接合還必須不斷的除氧 或通入氮氣,避免電極在高溫時產生氧化,此方式雖然接合強度較佳但須在高溫下作用,存在著許多限制條件,且所接合時間較冗長。而介質接合方式主要是藉由在 基板上塗佈接著劑,然後再將蓋板壓合固定於基板上,雖然接合方式簡單快速,但此種壓合組接方式常會使接著劑被擠壓入微流道中,而造成微流道阻塞,因此晶片 的製造良率低。 |
| [0005] | 再者,在一些較新式之微流體晶片中,對於生物微粒的分選,大多需先將該等生物微粒作螢光標定,再配合光學方式進行檢測,並藉由所測得之螢光種類來驅動 晶片中之流道閘門開關,使不同螢光之微粒流向不同的位置。但此種微流體晶片在使用上除了必需事先對待側物標定上不同螢光外,亦需仰賴大型的光學儀器,相對 成本較高。 |
| 【發明內容】 | |
| [0006] | 因此,本發明之目的,即在提供一種可有效操控與分離具有不同介電特性之微粒的雙層電極式介電泳晶片。 |
| [0007] | 本發明之另一目的,在於提供一種可在預定液體流動狀態下分離與收集微粒之雙層電極式介電泳晶片。 |
| [0008] | 本發明之再一目的,在於提供一種可提高晶片製造良率的雙層電極式晶片製造方法。 |
| [0009] | 於是,本發明介電泳晶片適用分離與收集介電泳液體中各種具有不同介電特性的微粒,並包含上下間隔之一上基板與一下基板、一組接於該等基板相向面之微流 道成型層,及二上下間隔對稱地分別被覆於該等基板相向面之電極陣列層。其中,該等基板與流道成型層相配合界定出一可供介電泳液體帶動該等粒子流動之中空微 流道,該等電極陣列層則是分別位於該微流道頂、底側。當該等電極陣列層被施加預定頻率之交流電時,可使位於微流道中且具有不同介電特性之微粒在介電泳液體 推送通過程中,分別受該等電極陣列層所產生之介電泳力的作用而被分離與分類收集。 |
| 【實施方式】 | |
| [0010] | 有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。 |
| [0011] | 如圖1~3所示,本發明介電泳晶片之較佳實施例,適用於 將多種位於一預定介電泳液體(圖未示)中且具有不同介電特性之微粒(圖未示)分離並分類收集,在本實施例中,該等微粒可以是生物微粒,例如細菌、細胞或血 球等,亦可以是非生物微粒,例如乳膠微粒(Latex)等,只要該等微粒具有不同之介電特性即可。 |
| [0012] | 該雙層電極式介電泳晶片包含上下間隔平行之一上基 板3與一下基板4、一固接於該等基板3、4相向面並與該等基板3、4相配合界定出一微流道50的流道成型層5,及二上下間隔地被覆於該等基板3、4相向面之薄膜狀電極陣列層6。 |
| [0013] | 該等基板3、4是呈平板狀,且該上基板3右端部頂面具有 前、後間隔,並分別延伸連通該微流道50之一第一集中孔301與一第二集中孔302,而該上基板3左端部頂面則具有一延伸連通該微流道50之注入孔 303。在本實施例中,該等基板3、4皆是由鈉玻璃製成,但實施時,該等基板3、4亦可以由矽晶片、壓克力、鋼片製成,且不以上述種類為限。 |
| [0014] | 該流道成型層5具有一貫穿其頂、底面並用與和該等基板 3、4相配合界定出該微流道50之溝槽51,及二分別鄰近溝槽51前、後側緣之防阻塞槽52。該微流道50具有一左右延伸且左端與該注入孔303連通之主 流段501、一自該主流段501右端往右前方延伸並與第一集中孔301連通之第一分流段502,及一自該主流段501右端往右後方延伸並與第二集中孔 302連通之第二分流段503。在本實施例中,該微流道50之高度約25~30μm,寬度約300μm,但實施時,該微流道50之外形與大小尺寸皆不以此 為限。 |
| [0015] | 該等電極陣列層6是上、下間隔對稱地突設於該等基板 3、4相向面。在本實施例中,主要是藉由設計該等電極陣列層6對應位於該主流段501中之部位的排列形式,來產生所需之介電泳效應,而位於微流道50外的 部位僅是用 以和提供所需電壓之設備(圖未示)電連接。為方便敘述,以下僅針對該等電極陣列層6對應位於主流段501頂、底側的局部結構進行說明。在本實施例中,每一 電極陣列層6是由依序被覆疊接於所對應基板3、4上之鉻(Cr)與金(Au)金屬薄膜製成,但實施時,該等電極陣列層6之材質不以此為限。 |
| [0016] | 每一電極陣列層6由左至右依序包括一分選電極單元 61、一集中電極單元62,及一導引電極單元63。該分選電極單元61具有多數垂直微流道50長度方向,且左、右間隔排列地跨置於該主流段501前、後側 緣間之長條狀分選電極611。其中,位於上基板3底面之該等分選電極611是分別對應位於相對下方之兩相鄰分選電極611間。 |
| [0017] | 該集中電極單元62具有多數前、後兩兩成對且左、右間 隔排列之集中電極621,及二前、後間隔且分別位於該等集中電極621右側之域垛狀聚焦電極622。該等集中電極621是分別自該主流段501前、後邊緣 由左往右逐漸延伸靠近,且右端開口是對應朝向該等前、後間隔之聚焦電極622間的間隙。 |
| [0018] | 該導引電極單元63則包括一第一導引電極631與一第 二導引電極632,該第一導引電極631是自主流段501前側緣由左往右前方延伸過該主流段501之中心線51,而指向該第一分流段502,該第二導引電 極632則是自主流段501後側緣由左往右後方延伸過該第一導引電極631右端,並延伸至主流段501與第二分流段503連通處。 |
| [0019] | 以下便針對各電極單元61~63與該等微粒間之作用關係進行說明。 |
| [0020] | 該介電泳晶片實際進行微粒之分離與分類收集時,須先將該 等電極單元61~63與一用以供給交流電源之電源設備電連接,並分別對該等電極單元61~63施加一驅使位於微流道50中之微粒產生介電泳的交流電,並將 含有該等微粒之介電泳液體經由該上基板3之注入孔303而注入主流段501中,且使介電泳液體以一預定流速帶動該等微粒沿該主流段501流動,而在流動過 程中分別受該等電極單元61~63所誘發之介電泳力的作用。並分別於基板3之該等收集孔301、302連通設置一收集已被分離之微粒的中空收集筒(圖未 示)。 |
| [0021] | 在本實施例中,介電泳液體的注入與排出是分別透過一微推動幫浦(syringe pump)(圖未示)推動或拉動一微注射針筒(圖未示)來進行,但實施時不以此為限。而在本實施例中,用以測試之微粒分別為微生物微粒、有標定螢光之乳膠微粒,及無標定螢光之乳膠微粒等。 |
| [0022] | 當該等微粒被介電泳液體推送至該等分選電極單元61時,是利用該等分選電極611上下左右間隔對稱之立體排列方式所產生之電場分布,使不同介電特性之微粒分別被該等分選電極611吸附或斥離,進而可將不同介電特性之微粒分離。 |
| [0023] | 以Candida albicans酵母菌(Yeasts)生物微粒為例,介電泳液體為10 mM KCl,導電度為1405 μS/cm,生物微 粒濃度為107 CFU/ml,流速為1 μl/min,當施加頻率為10MHz之16 VP-P交流電壓時,該等分選電極611會對該等生物微粒產生正介電泳力,所以該等Cαndida albicans會受正介電泳力作用而全部被吸附於該等分選電極611上,而如圖5所示。當施加於該等分選電極611之交流電頻率更改為500kHz時,Cαndidα αlbicαns微粒則會受負介電泳力之作用,而被該等分選電極611斥離,並繼續受介電泳液體推送前進,如圖6所示。 |
| [0024] | 因此,當介電泳液體中具有多種不同介電特性之微粒時,便 可藉由控制施加於該等分選電極611之交流電頻率變化,使得每次僅能使其中一種介電特性之微粒可被該等分選電極611斥離並被介電泳液體繼續推送通過,而 使其他不同介電特性之微粒分別被暫時吸附於該等分選電極611上,進而可針對該等微粒作初步分離。 |
| [0025] | 當通過分選電極單元61之微粒流向該等集中電極單元 62時,主要是利用該等集中電極621與該等微粒間之負介電泳力的作用,將通過該等集中電極621的微粒,逐漸集中於該等集中電極621間。接著,再利用 該等城垛狀聚焦電極622與該等微粒間之負介電泳力作用,將該等被集中之微粒再排斥至該等聚焦電極622間的最弱電場處,並使該等微粒被負介電泳力作用而 一顆一顆排列地被介電泳液體推送通過,進而達到三維聚焦,使該等粒子的排列分佈更接近一直線,而可避免微粒相互聚集的現象影響後續之導引電極單元63的分 離導引效果。 |
| [0026] | 該等集中電極單元62之測試,是以純水(DI water,導電度為2.1μS/cm)作為介電泳液體,並以粒徑2.0μm且標定有螢光之乳膠微粒調配成濃度為108 CFU/ml,施加之交流電為8VP-P, 頻率為10MHz。圖7是乳膠微粒通過該等集中電極621時,被該等集中電極621排斥而產生流動軌跡的偏移,進而被聚集在主流段501中間區域之情況。 圖8則是被該等集中電極621集中後之乳膠微粒,緊接著再被該等聚焦電極622三維聚焦時的情況,由螢光微粒之移動光影可清楚發現,螢光微粒確實皆被集中 於該等聚焦電極622間。 |
| [0027] | 在本實施例中,該等上、下對稱之集中電極單元62,是設計成分別具有四對左、右間隔排列之集中電極621連進行測試,但實施時,該等集中電極單元62僅需分別設置一對集中電極621便可達到所需之集中功效,但該等集中電極621之數量不以上述為限,可依需要而增減。 |
| [0028] | 當已被三維聚焦之2.0μm螢光乳膠微粒流向該等導引電極單元63,且對該等導引電極631、632分別施加頻率為10MHz之8VP-P交 流電壓時,如圖9所示,螢光乳膠微粒會同時受上、下間隔之該等導引電極631、632的負介電泳力排斥,而無法通過該等第一導引電極631間的主流段 501區域,僅能沿該等第一導引電極631延伸方向位移,緊接著,又被該等第二導引電極632之負介電泳力作用,而無法通過該等第二導引電極632間之主 流段501區域,進而將螢光乳膠微粒沿該等第二導引電極632延伸方向導引入 第二分流段503,進而可將該等螢光乳膠微粒經由上基板3之第二收集孔302集中至收集筒中。 |
| [0029] | 因此,可藉由該等導引電極631、632排列設計與兩 者間之負介電泳力作用,可將經過之該等微粒推擠排列而形成一細小流動動線,進而可使該等微粒更為集中且精確地被導引至第一分流段502或第二分流段 503。並可藉由設計施加於該等導引電極631、632之電壓頻率變化,來控制微粒的前進方向,進而可將不同介電特性之微粒作即時的分離,且可將該等被分 離之微粒集中且精確地導引至微流道50中之預定位置。 |
| [0030] | 以兩種不同尺寸且介電特性不同之乳膠微粒為例,來說明 該等導引電極631、632進行不同微粒之即時分選。其中一種乳膠微粒粒徑為6.4μm且無標定螢光,而另一種乳膠微粒粒徑為2.0μm且標定有螢光。將 兩種乳膠微粒以8:2的比例混合於純水(DI water,導電度為2.1μS/cm)中,並設定流速為1μl/min。施加於第一導引電極631之交流電壓為18 Vp-p,頻率為10 MHz,而施加於第二導引電極632之交流電壓為8Vp-p,頻率為200KHz。 |
| [0031] | 當上述兩種不同介電特性之乳膠微粒同時被介電泳液體帶 動,而流向該等上、下對稱之第一導引電極631時,如圖10所示,施加於該等第一導引電極631之交流電會同時對兩種乳膠微粒產生負介電泳力作用,使兩種 乳膠微粒皆無法通過該等第一導引電極631間的主流段501區域,並同時沿該等第一導引電極631延伸方向移動。當兩種乳 膠微粒被導引至該等第二導引電極632時,施加於該等第二導引電極632之交流電壓會對無標定螢光之6.4μm乳膠微粒產生較強的負介電泳力,而僅會對有 標定螢光之2.0μm乳膠微粒產生極微弱的負介電泳力,使得該等6.4μm乳膠微粒無法通過該等第二導引電極632間的主流段501區域,而沿該等第二導 引電極632延伸方向移動,且流向第二分流段503,該等2.0μm螢光乳膠微粒則會因所受之微弱負介電泳力無法形成有效排斥,而直接通過該等第二導引電 極632間的主流段501區域,並流向第一分流段502。因此,可將該等同時流經該等導引電極單元63且具有不同介電特性之微粒分離並分別導引至預定區 域。 |
| [0032] | 實施時,該等分選電極單元61並非必要,可直接藉由設 計施加於該等聚焦電極622之交流電頻率,而使該等聚焦電極622可分別吸附與斥離預定介電特性之微粒,進而可將不同介電特性之微粒分離。另外,當具有不 同介電泳特性之微粒超過兩種時,可依據該等導引電極631、632與該等分流段502、503間之作動關係,藉由增加該等分流段502、503與該等導引 電極631、632之數量與排列結構,並對應改變該等導引電極631、632之排列方式與所施加之交流電頻率,使該等導引電極631、632可即時地將該 等具有不同介電特性之微粒分別導引至預定的區域。但實施時,不以上述測試條件與狀態為限,可依該等微粒之型態與種類而選擇適當之介電泳液體、交流電電壓與 頻率,且該等電極單元61~63之數量與外形亦可對應調整,不以上述型 態為限。 |
| [0033] | 如圖1、2、4所示,以下即針對該立體式介電泳晶片之製程步驟依序進行說明。 |
| [0034] | 步驟(一)被覆電極陣列層。以微機電製程、真空電子束蒸鍍及微影蝕刻等方式,分別於該等基板3、4頂面沉積形成所需外形之薄膜狀電極陣列層6。由於在該等基板3、4上被覆成型電極陣列層6的方式,已為半導體製程中所經常採用之技術,故不再詳述。 |
| [0035] | 步驟(二)於上基板3頂面穿設注入孔303與該等集中孔301、302。 |
| [0036] | 步驟(三)成型流道成型層。以微影製程方式將 SU8-25光阻材料(epoxy based photoresist)被覆於下基板4頂面而形成所需之流道成型層5,且該流道成型層5具有一貫穿其頂、底面並與預定之微流道50外形相同的溝槽51, 該溝槽51是對應涵蓋該電極陣列層6。實施時,該流道成型層5之材質亦可以是聚乙醯胺(Polyimide),但實施時,該流道成型層5之材質與被覆方式 皆不以止為限。 |
| [0037] | 步驟(四)顯影製作防阻塞槽。先利用光罩透過光微影技術,於該流道成型層5頂面顯影製作出二左右延伸且分別鄰近該溝槽51前、後側緣之防阻塞槽52。 |
| [0038] | 步驟(五)接合上、下基板。以旋轉塗佈方式於該流道成型層5頂面被覆一層低黏滯度的接著劑(圖未示),然後將上基板3被覆有電極陣列層6之一側面往下覆蓋溝槽51地壓合黏固於該流道成型層5頂面,使所需之電極陣列層6 局部區域相向對稱地位於該溝槽51上、下側,此時,該等基板3、4與流道成型層5會相配合界定出該微流道50。即完成該立體式介電泳晶片之製程。 |
| [0039] | 在本實施例中,該接著劑為UV感光膠,厚度約為 1~2μm,且在該等基板3、4壓合後,使UV感光膠曝光硬化。藉由該等防阻塞槽52之設計,可在該等基板3、4壓合過程中,使得被擠向溝槽51的接著劑 會先流入該防阻塞槽52中,而可避免接著劑被擠入溝槽51內而使得所構成之微流道50阻塞。 |
| [0040] | 歸納上述,依據該等電極單元61~63之立體分布結構 設計與作動方式,以及該等電極單元61~63、介電泳液體與該等微粒間之介電泳特性,使得電泳液體中的該等微粒在通過該等上、下間隔之電極單元61~63 時,可先被該等分選電極單元61產生之介電泳力吸附或斥離,進而可將該等具有不同介電特性之微粒初步分離,並可控制該等微粒的釋放順序。接著,以該等集中 電極單元62將來自該等分選電極單元61之該等微粒集中,且一顆一顆排列地被推送前進,最後,再藉由控制施加於該等導引電極631、632之電壓頻率,將 該等不同介電特性之微粒分離且分別推送至微流道50之預定區域集中,而可相當方便且準確的將不同介電特性之微粒分選與集中,且該微粒可以是生物微粒或非生 物微粒。 |
| [0041] | 另外,藉由在流道成型層5頂面蝕刻該等防阻塞槽52之 設計,可確保該等基板3、4壓合時,接著劑無法滲入微 流道50中,而可大幅提高該介電泳晶片的製作良率。且以UV感光膠接著劑接合之製程方法可在室溫中快速接合,而不需如熱熔接合方式需要經過數小時的熱壓過 程,僅需於該等基板3、4對準壓合之後,給予足夠能量的UV光照射,使UV膠充分固化,即可完成接合,實為一快速、高效率的接合技術。 |
| [0042] | 惟以上所述者,僅為本發明之一較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。 |
| 【圖式簡單說明】 | |
| [0064] | 圖 1是本發明立體式介電泳晶片之一較佳實施例的立體分解圖;圖2是該較佳實施例的組合俯視圖;圖3是該較佳實施例之二電極陣列層與一微流道間之相對位置的示 意圖;圖4是該較佳實施例之製作流程示意圖;圖5是多數具相同介電特性之生物微粒受該較佳實施例的一分選電極單元的正介電泳力吸附的顯微影像;圖6是圖5 之生物微粒受該分選電極單元之負介電泳力斥離並被介電泳液體推送前進之顯微影像;圖7是多數螢光乳膠微粒受該較佳實施例之該等集中電極的負介電泳力作用而 集中通過的顯微影像;圖8是來自該等集中電極之螢光乳膠微粒受該較佳實 施例的二聚焦電極之負介電泳力作用而通過的顯微影像;圖9是螢光乳膠微粒受該較佳實施例之該等導引電極的負介電泳力作用而被推送入第一分流段的顯微影像; 及圖10是兩種具有不同介電特性之乳膠微粒分別被該等導引電極的負介電泳力作用,而被分離之顯微影像。 |
| 【主要元件符號說明】 | |
| [0043] | 3‧‧‧上基板 |
| [0044] | 301‧‧‧第一集中孔 |
| [0045] | 302‧‧‧第二集中孔 |
| [0046] | 303‧‧‧注入孔 |
| [0047] | 4‧‧‧下基板 |
| [0048] | 5‧‧‧流道成型層 |
| [0049] | 50‧‧‧微流道 |
| [0050] | 501‧‧‧主流段 |
| [0051] | 502‧‧‧第一分流段 |
| [0052] | 503‧‧‧第二分流段 |
| [0053] | 51‧‧‧溝槽 |
| [0054] | 52‧‧‧防阻塞槽 |
| [0055] | 6‧‧‧電極陣列層 |
| [0056] | 61‧‧‧分選電極單元 |
| [0057] | 61‧‧‧分選電極 |
| [0058] | 62‧‧‧集中電極單元 |
| [0059] | 621‧‧‧集中電極 |
| [0060] | 622‧‧‧聚焦電極 |
| [0061] | 63‧‧‧導引電極單元 |
| [0062] | 631‧‧‧第一導引電極 |
| [0063] | 632‧‧‧第二導引電極 |
| 七、 | 申請專利範圍: |
| 1. 一種立體式介電泳晶片,適用分離與收集介電泳液體中各種具有不同介電特性的微粒,並包含:上、下間隔之一上基板與一下基板:一微流道成型層,組接於該等基 板相向面,並與該等基板相配合界定出一可供介電泳液體帶動該等粒子流動之中空微流道;及二電極陣列層,上、下間隔對稱地分別被覆於該等基板相向面並分別位 於該微流道上、下側,當該等電極陣列層被施加預定頻率之交流電時,可使該等具有不同介電特性之微粒被介電泳液體推送通過該等電極陣列時,分別受該等電極陣 列層所產生之介電泳力的作用而被分離與分類收集。 2.依據申請專利範圍第1項所述之立體式介電泳晶片,其中,每一電極陣列層包括左、右間隔且依序位於介電泳液體流動方向上之一集中電極單元與一 導引電極單元,且當該等電極單元分別被施加預定頻率之交流電時,該集中電極單元可使該等微粒集中前進並可吸附與斥離該等具有不同介電特性之微粒,而該導引 電極單元可將通過該集中電極單元且具有不同介電特性之該等微粒分別導引至微流道之預定區域。 3.依據申請專利範圍第2項所述之立體式介電泳晶片,其中,該集中電極單元具有二分別自該微流道前、後側緣往右相向延伸靠近而可使該等微粒集中通過之集中電極 ,及二前、後間隔並可吸附與斥離通過該等集中電極且具有不同介電特性之該等微粒的指叉型聚焦電極。 4.依據申請專利範圍第2項所述之立體式介電泳晶片,其中,該微流道具有一左右延伸之主流段,及分別自該主流段右端往右後方與右前方延伸之一第一 分流段與一第二分流段,該導引電極單元具有一自主流段前側緣朝右後方延伸並可將預定介電特性之微粒導引至第一分流段的第一導引電極,及一自該主流段後側緣 朝右前方延伸並可用以將預定介電特性之微粒導引至第二分流段的第二導引電極。 5.依據申請專利範圍第2項所述之立體式介電泳晶片,其中,該電極陣列層更包括一前後延伸地跨置於該微流道前、後側緣間而可吸附與斥離該等具有不同介電特性之微粒的分選電極單元。 6.依據申請專利範圍第5項所述之立體式介電泳晶片,其中,該分選電極單元具有多數左、右間隔排列且分別跨置於該微流道前、後側緣間之分選電極。 7.依據申請專利範圍第1項所述之立體式介電泳晶片,其中,每一電極陣列層包括依序位於該介電泳液體流動方向上之一分選電極單元與一集中電極單 元,且當該等電極單元被施加預定頻率之交流電時,該分選電極單元可吸附與斥離該等具有不同介電特性之微粒,而該集中電極單元可使來自分選電極單元之微粒集 中且一顆一顆排列地被推送前進。 8.依據申請專利範圍第7項所述之立體式介電泳晶片,其中,該分選電極單元具有多數左、右間隔地跨置於微流道前、後側緣間並可吸附與斥離具有不同介電特性之微粒的分選電極。 9.依據申請專利範圍第7項所述之立體式介電泳晶片,其中,該集中電極單元具有二分別自該微流道前、後側緣往右相向延伸靠近而可使該等微粒集中通過之集中電極,及二前、後間隔並可使通過該等集中電極之該等微粒一顆一顆排列地被推送前進的指叉型聚焦電極。 10.依據申請專利範圍第1項所述之立體式介電泳晶片,其中,該基板是由鈉玻璃、矽晶片、壓克力或鋼片製成。 11.依據申請專利範圍第1項所述之立體式介電泳晶片,其中,該流道成型層是由選自於由光阻材料、聚乙醯胺以及光阻材料與聚乙醯胺之混合所組成之群體製成。 12.一種立體式介電泳晶片之製造方法,包含以下步驟:(A)分別於一上基板與一下基板頂面被覆成型一薄膜狀電極陣列層;(B)於已被覆電極陣列 層之上基板頂面穿設一注入孔,及至少二收集孔;(C)於已被覆電極陣列層之下基板頂面成型一流道成型層,該流道成型層具有一左右延伸且貫穿其頂、底面並對 應涵蓋該電極陣列層之溝槽;(D)於流道成型層頂面蝕刻成形二間隔位於該溝槽前、後側之防阻塞槽; (E)將上基板具有電極陣列層之一側面覆蓋該溝槽地往下對應壓合黏固於該流道成型層頂面,使該等電極陣列層相向對稱地位於溝槽上、下側,並使該等收集孔與 注入孔分別與該溝槽連通。 13.依據申請專利範圍第12項所述之立體式介電泳晶片之製造方法,其中,步驟(C)是以光阻材料、聚乙醯胺以及光阻材料與聚乙醯胺之混合所組成之群體於該下基板頂面被覆成型該流道成型層。 14.依據申請專利範圍第12項所述之立體式介電泳晶片之製造方法,其中,步驟(E)是先以旋轉塗佈方式於該流道成型層頂面塗佈UV感光膠,並於該上基板對應壓合於該流道成型層項面後,使UV感光膠曝光硬化而黏固。 |
| 八、 | 圖式: |
![]() 圖1 ![]() 圖2 ![]() 圖3 ![]() 圖4 ![]() 圖5 ![]() 圖6 ![]() 圖7 ![]() 圖8 ![]() 圖9 ![]() 圖10 |
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