CN116367920A - 微流控基板和微流控芯片 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种微流控基板以及包括该微流控基板的微流控芯片。微流控基板包括阵列布置的多个微腔，所述多个微腔中的至少一些为通孔，并且每个微腔的侧壁上的至少一些点处的切平面与所述微流控基板所在的参考平面成非垂直角度。

Description

微流控基板和微流控芯片 技术领域
本公开涉及生物医学检测领域，尤其涉及一种微流控基板以及包括该微流控基板的微流控芯片。
背景技术
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，其能将微量的脱氧核糖核酸(DNA)大量复制，使其数量大幅增加。数字聚合酶链式反应(digital PCR，dPCR)技术是在PCR基础上发展起来的可以提供数字化DNA量化信息的定量分析技术，其与微流控技术相结合使得灵敏度和精确度有了很大提高。在该dPCR技术中，核酸样本被充分稀释，使得每个反应单元内的目标分子(即DNA模板)的数量少于或者等于1个。在每个反应单元中分别对目标分子进行PCR扩增，扩增结束后对各个反应单元的荧光信号进行统计学分析，从而实现对单分子DNA的绝对定量检测。由于dPCR具有灵敏度高、特异性强、检测通量较高、定量准确等优点而被广泛应用于临床诊断、基因不稳定分析、单细胞基因表达、环境微生物检测和产前诊断等领域。
发明内容
根据本公开的一方面，提供了一种微流控基板，该微流控基板包括阵列布置的多个微腔。所述多个微腔中的至少一些为通孔，并且每个微腔的侧壁上的至少一些点处的切平面与所述微流控基板所在的参考平面成非垂直角度。
在一些实施例中，每个微腔的侧壁包括曲面和斜面中的至少一个，并且所述斜面与所述参考平面不垂直。
在一些实施例中，所述多个微腔中的每一个为通孔，并且每个微腔包括顶部开口和底部开口。
在一些实施例中，每个微腔的形状是圆台形或正棱台形，并且每个微腔的所述顶部开口在所述参考平面上的正投影的面积大于所述底部开口在所述参考平面上的正投影的面积。
在一些实施例中，每个微腔的侧壁上的任意一点的法线与参考线的夹角为82°-85°，所述参考线垂直于所述参考平面。
在一些实施例中，所述微流控基板还包括疏水层。所述疏水层位于所述微流控基板的相对的第一表面和第二表面上，所述疏水层位于所述第一表面上的部分包括多个第一过孔，所述疏水层位于所述第二表面上的部分包括多个第二过孔。所述多个第一过孔和所述多个第二过孔分别与所述多个微腔一一对应，所述多个微腔中的每一个的顶部开口在所述参考平面上的正投影位于与该微腔对应的一个第一过孔在所述参考平面上的正投影之内，所述多个微腔中的每一个的底部开口在所述参考平面上的正投影和与该微腔对应的一个第二过孔在所述参考平面上的正投影重叠。
在一些实施例中，每个微腔的形状关于对称轴成轴对称，所述对称轴平行于所述参考平面。
在一些实施例中，每个微腔包括彼此堆叠且贯穿的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分关于所述对称轴成轴对称，并且所述第一部分和所述第二部分的形状是圆台形和正棱台形中的一个。所述第一部分的顶部第一开口在所述参考平面上的正投影的面积大于所述第一部分的底部第二开口在所述参考平面上的正投影的面积，所述第二部分的顶部第三开口在所述参考平面上的正投影的面积小于所述第二部分的底部第四开口在所述参考平面上的正投影的面积。
在一些实施例中，每个微腔还包括位于所述第一部分和所述第二部分之间且连接所述第一部分与所述第二部分的第三部分，所述第一部分的底部第二开口是所述第三部分的顶部第五开口，所述第二部分的顶部第三开口是所述第三部分的底部第六开口，并且所述第三部分关于所述对称轴成轴对称。
在一些实施例中，所述第一部分和所述第二部分的形状为圆台形，所述第三部分的形状为圆柱形；或者，所述第一部分和所述第二部分的形状为正四棱台形，所述第三部分的形状为长方体。
在一些实施例中，所述第一部分和所述第二部分的形状为圆台形，并且所述第三部分的形状为曲面体，所述第三部分的侧壁上的任意一点到参考线的垂直距离大于所述第三部分的顶部第五开口的半径，所述参考线穿过所述第三部分的顶部第五开口和底部第六开口的圆心且 垂直于所述参考平面。
在一些实施例中，每个微腔的顶部开口的形状为圆形，并且所述圆形的直径为110-130μm。
在一些实施例中，每个微腔包括彼此堆叠且贯穿的第四部分和第五部分，所述第四部分和所述第五部分关于所述对称轴成轴对称。所述第四部分和所述第五部分的形状为曲面体，每个微腔的顶部开口和底部开口的形状为圆形，每个微腔的侧壁上的任意一点到参考线的垂直距离大于所述顶部开口的半径，所述参考线穿过所述顶部开口和所述底部开口的圆心且垂直于所述参考平面。
在一些实施例中，所述顶部开口的直径为210-230μm。
在一些实施例中，每个微腔的深度为300μm。
在一些实施例中，所述多个微腔中的另一些为盲孔。
在一些实施例中，所述盲孔的形状为曲面体，所述盲孔包括开口、侧壁以及底部，所述盲孔的开口是所述微腔的顶部开口且形状为圆形，所述盲孔的侧壁上的任意一点到参考线的垂直距离大于所述顶部开口的半径，所述参考线穿过所述顶部开口的圆心且垂直于所述参考平面。
在一些实施例中，所述盲孔的深度为50-100μm，且所述盲孔的开口的直径为110-130μm。
在一些实施例中，所述垂直距离的最大值与所述顶部开口的半径的比值为1.2∶1。
在一些实施例中，所述多个微腔中的相邻两个微腔之间的间距为20-50um。
在一些实施例中，所述多个微腔设置在所述微流控基板的玻璃衬底中。
在一些实施例中，所述微流控基板还包括加热电极。所述加热电极位于所述微流控基板的相对的第一表面和第二表面中的至少一个上的相邻两个微腔之间的区域。
在一些实施例中，所述微流控基板还包括疏水层。所述加热电极位于所述微流控基板的相对的第一表面和第二表面上的相邻两个微腔之间的区域，并且所述疏水层位于所述加热电极远离所述第一表面的一侧和远离所述第二表面的一侧。
在一些实施例中，所述微流控基板还包括：第一介电层，位于所 述加热电极靠近所述第一表面的一侧和靠近所述第二表面的一侧；第二介电层，位于所述第一介电层远离所述第一表面的一侧和远离所述第二表面的一侧；以及导电层，位于所述第一介电层和所述第二介电层之间且布置在所述微流控基板的四周边缘，所述导电层经由所述第二介电层中的过孔与所述加热电极电连接。
根据本公开的另一方面，提供了一种微流控芯片，该微流控芯片包括在前面任一个实施例中描述的微流控基板。
在一些实施例中，所述微流控芯片还包括与所述微流控基板对盒的对置基板以及位于所述微流控基板和所述对置基板之间的封装胶。
附图说明
为了更清楚地描述本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本公开实施例的微流控基板的多个微腔；
图2A示出了根据本公开实施例的微流控基板的部分结构的截面图；
图2B示出了图2A中的微腔的一种结构示意图；
图2C示出了图2A中的微腔的另一种结构示意图；
图3A示出了根据本公开实施例的微流控基板的部分结构的截面图；
图3B示出了图3A中的微腔的一种结构示意图；
图3C示出了图3A中的微腔的另一种结构示意图；
图4A示出了根据本公开实施例的微流控基板的部分结构的截面图；
图4B示出了图4A中的微腔的一种结构示意图；
图4C示出了图4A中的微腔的另一种结构示意图；
图5A示出了根据本公开实施例的微流控基板的部分结构的截面图；
图5B示出了图5A中的微腔的一种结构示意图；
图6A示出了根据本公开实施例的微流控基板的部分结构的截面 图；
图6B示出了图6A中的微腔的一种结构示意图；
图7A示出了根据本公开实施例的微流控基板的多个微腔的通孔结构和盲孔结构；
图7B示出了沿图7A中的II′线截取的截面示意图；
图8A示出了微流控基板的多个微腔的一种布置方式；
图8B示出了微流控基板的多个微腔的另一种布置方式；
图9示出了根据本公开实施例的微流控基板的部分结构的截面图；
图10示出了图9中的疏水层的结构示意图；以及
图11示出了根据本公开实施例的微流控芯片的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
dPCR由于具有灵敏度高、特异性强、检测通量高、定量准确等优点，而被广泛应用于临床诊断、单细胞分析、癌症早期诊断、基因不稳定分析、环境微生物检测和产前诊断等领域。dPCR技术是一种核酸分子绝对定量技术，其原理可以大致描述为：将含有目标核酸分子的样本溶液充分稀释，然后将稀释后的样本溶液分配到微流控芯片的大量微腔中，使得在每个微腔中仅包含一个或零个核酸分子。然后在每个微腔中进行单分子的PCR扩增，以形成待检测溶液。然后使用荧光显微镜或流式细胞仪检测每个微腔内的待检测溶液的荧光强度，最终通过阳性微腔的数目和泊松分布统计方法可以计算出原始样本的目标核酸分子数(或浓度)，从而实现绝对定量。
微流控芯片包括多个尺寸很小的微腔，目前基于微腔结构的微流控芯片在应用方面还存在诸多挑战。例如，血液中循环肿瘤DNA(circulating tumor DNA，ctDNA)的丰度通常是极低的，在利用微流控芯片进行ctDNA检测时通常需要对该ctDNA进行富集操作。为减少这一操作，可以选择提高微流控芯片的多个微腔的总反应体积，以提 高该微流控芯片的最低检测限度。提高微腔的总反应体积可以提高微流控芯片的最低检测限度是因为，根据泊松分布，一般可以认为c＝-ln(b/n)/v，其中c为样本检测靶标的浓度(单位为拷贝每微升)，b为呈现阴性的微腔个数，n为微腔的总数量，v为单个微腔的体积(单位为微升)。可以看出，v越大，可检测的靶标浓度的下限就越低。但是，过于增大单个微腔的体积，会影响样本溶液在微腔内的固定效果的稳定性。因为过大的微腔体积，一方面微腔的开口直径与微腔的深度的比例可能会过大，这样封装油很容易将微腔内的样本溶液冲到微腔之外或相邻的另一个微腔内，造成样本溶液的浪费或串扰；另一方面，较大体积的微腔可以容纳更多剂量的样本溶液，但过多的样本溶液在自身重力的影响下容易从微腔的底部开口流出，从而导致无法稳定保持在微腔内。另外，在相关技术中，微腔的侧壁通常是垂直壁，即微腔的侧壁垂直于微流控芯片的表面，这样陡峭的侧壁，非常不利于样本溶液进入到微腔内，导致样本溶液非常缓慢地进入到微腔内甚至停滞在微流控芯片的表面，从而降低进样效率甚至造成对本就微量的样本溶液的浪费。
为了解决相关技术中存在的问题，本公开的实施例提供了一种微流控基板，本公开实施例提供的微流控基板不仅可以对肿瘤组织细胞、外周血样本等提取的核酸进行dPCR检测分析，还可以应用于数字等温扩增、单分子免疫等数字化分析生物检测，为单细胞分析、癌症早期诊断和产前诊断等热门医学领域提供了新的选择。
图1示出了微流控基板01的平面俯视图，如图所示，该微流控基板01包括阵列布置的多个微腔02，该多个微腔02中的至少一些为通孔，并且每个微腔02的侧壁上的至少一些点处的切平面与微流控基板01所在的参考平面成非垂直角度。该多个微腔02可以全部均为通孔，也可以是其中的一部分为通孔。微腔02的内壁由于材料的选择(例如玻璃)通常具有亲水效果，而微流控基板01通常在表面上设置有具有疏水效果的疏水层，在亲疏水和毛细作用下以及由于单个微腔的体积非常小(在微升量级)，液体形式的样本溶液可以保持在通孔结构的微腔02内。需要说明的是，在本申请的说明书中，术语“微腔的侧壁”指微腔内部环绕其四周的所有壁。微腔02包括顶部开口、底部开口和侧壁，侧壁连接顶部开口和底部开口，微腔02的侧壁与顶部开口、底 部开口共同构成微腔02的反应腔室，以容纳样本溶液。数学教材中对“切平面”的定义为，在一定条件下，过曲面上的某一点M的曲线有无数多条，每一条曲线在点M处有一条切线，在一定的条件下这些切线位于同一平面，称这个平面为曲面在点M处的切平面，点M叫做切点。因此，短语“每个微腔02的侧壁上的至少一些点处的切平面与微流控基板01所在的参考平面成非垂直角度”是指每个微腔02的侧壁上至少有一部分不垂直于微流控基板01所在的参考平面(例如水平面)，例如可以是微腔02的侧壁上的所有部分均不垂直于参考平面，也可以是微腔02的侧壁上的一个或多个部分不垂直于参考平面。换句话说，每个微腔02的侧壁上的至少一部分相对于参考平面具有一定的倾斜，该倾斜角度例如可以是锐角(大于0°且小于90°)或者是钝角(大于90°且小于180°)。
通过将微腔02设计成通孔，在毛细作用下，有利于使样本溶液顺利进入到微腔02内部，而不会停滞在微流控基板01的表面，造成样本溶液的浪费。另外，样本溶液在进样过程中不可避免地会产生一些气泡，利用微腔02的通孔设计，可以使气体从微腔02的底部开口排出，避免气泡留存在微腔02内部，从而不会影响后续对样本溶液的荧光检测。通过使微腔02的侧壁的至少一部分不垂直于微流控基板01所在的参考平面，可以减小微腔02的侧壁相对于参考平面的坡度，有利于使样本溶液沿着侧壁快速进入到微腔02内部而不会停滞在微流控基板01的表面，从而可以提高进样效率，并且提高样本溶液的利用率。
在一些实施例中，每个微腔02的侧壁包括曲面和斜面中的至少一个，并且该斜面与参考平面不垂直。曲面可以是具有任意曲率(例如变化曲率)的弯曲面，例如弧形面、球面等，这样的曲面与参考平面不垂直。斜面可以是与参考平面具有一定倾斜角度的斜平面。
下面，通过若干实施例来分别描述微腔02的几种不同形状以及其他膜层的布置方式。需要说明的是，以下描述仅作为示例来示出微腔02的几种不同形状，但并非穷举微腔02的所有可能形状。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
图2A示出了微流控基板100的部分结构的剖面图，该微流控基板100包括多个微腔101。在该实施例中，微流控基板100的每个微腔101 均为通孔。如图所示，该微流控基板100包括衬底10，衬底10可以是任意适当的材料，包括但不限于玻璃、硅、氧化硅等。在一个示例中，衬底10为玻璃衬底，微腔101形成在该玻璃衬底中并且通过贯穿该玻璃衬底而形成通孔。或者换句话说，对该玻璃衬底进行刻蚀而形成若干通孔，从而形成多个微腔101。微腔101包括顶部开口103、底部开口104以及侧壁102，侧壁102相对于微流控基板100所在的参考平面成一定的倾斜角度。通过使侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度，有利于使样本溶液在进样流动时充分填充每个微腔101。
图2A中微腔101的形状可以是圆台形或正棱台形，正棱台可以是正四棱台、正五棱台或者任意正多边形棱台。
图2B作为一个示例示出了具有圆台形状的微腔101。微腔101包括顶部开口103、底部开口104以及侧壁102。顶部开口103和底部开口104均是圆形，顶部开口103具有圆心O，底部开口104具有圆心O′，并且顶部开口103在参考平面上的正投影的面积大于底部开口104在参考平面上的正投影的面积。侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度。如图所示，微腔101的侧壁102上的任意一点P具有法线AA′，该法线AA′与第一参考线BB′和第二参考线CC′围成一个直角三角形，其中第一参考线BB′垂直于参考平面(也垂直于顶部开口103和底部开口104所在的平面)，第二参考线CC′平行于圆台的母线。法线AA′与第一参考线BB′的夹角为α，第一参考线BB′与第二参考线CC′的夹角为β，α与β互为余角，α可以是具有任意适当数值的锐角，同样的，β也可以是具有任意适当数值的锐角，只要满足两者相加为90度即可。在一个示例中，法线AA′与第一参考线BB′的夹角α为82°-85°，也即，第一参考线BB′与第二参考线CC′的夹角β为5°-8°，因此，可以大致认为，微腔101的侧壁的坡度角为5°-8°。如前所述，通过使侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度，有利于使样本溶液沿着微腔101的倾斜侧壁102流入到微腔101内部，使得样本溶液可以充分填充每个微腔101。
图2C作为另一个示例示出了具有正四棱台形状的微腔101。微腔101包括顶部开口103、底部开口104以及侧壁102。顶部开口103和底部开口104均是正方形，并且顶部开口103在参考平面上的正投影的面积大于底部开口104在参考平面上的正投影的面积。侧壁102包 括四个侧面，四个侧面是全等的等腰梯形。侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度。如图所示，微腔101的侧壁102上的任意一点P具有法线AA′，该法线AA′与第一参考线BB′和第二参考线CC′围成一个直角三角形，其中第一参考线BB′垂直于参考平面(也垂直于顶部开口103和底部开口104所在的平面)，第二参考线CC′平行于正四棱台的侧棱。法线AA′与第一参考线BB′的夹角为α，第一参考线BB′与第二参考线CC′的夹角为β，α与β互为余角，α可以是具有任意适当数值的锐角，同样的，β也可以是具有任意适当数值的锐角，只要满足两者相加为90度即可。在一个示例中，法线AA′与第一参考线BB′的夹角α为82°-85°，也即，第一参考线BB′与第二参考线CC′的夹角β为5°-8°，因此，可以认为，微腔101的侧壁102的每个侧面的坡度角为5°-8°。如前所述，通过使侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度，有利于使样本溶液沿着微腔101的倾斜侧壁102流入到微腔101内部，使得样本溶液可以充分填充每个微腔101。
衬底10的厚度约为300μm，因此微腔101的深度约为300μm。在一些实施例中，微流控基板100的微腔101的密度约为9000个/cm 2。在微腔101的顶部开口103为圆形的实施例中，该顶部开口103的直径为110-130μm，例如110μm，120μm，130μm。微流控基板100的尺寸可以是任意适当的尺寸，微腔101的个数可以是任意适当的数量，本公开的实施例对微流控基板100的尺寸和微腔101的个数不做具体限制。在一个示例中，微流控基板100的尺寸为5cm*5cm，微腔101的个数为100个*100个。
返回参考图2A，该微流控基板100还可以包括疏水层105。微流控基板100包括相对的第一表面108和第二表面109，疏水层105位于微流控基板100的相对的第一表面108和第二表面109上。疏水层105具有疏水亲油的特性，疏水层105的材料可以为树脂或硅氮化物。由于样品溶液为水相液体，因此在微流控基板100的第一表面108和第二表面109上设置疏水层105可以防止水相样品溶液停留在微流控基板100的表面，促进其进入到微腔101内部。疏水层105位于第一表面108上的部分包括多个第一过孔106，疏水层105位于第二表面109上的部分包括多个第二过孔107。多个第一过孔106和多个第二过孔107分别与多个微腔101一一对应，也即第一过孔106的数量与微腔 101的数量相同，且第二过孔107的数量与微腔101的数量也相同。第一过孔106和第二过孔107的形状与微腔101的顶部开口103和底部开口104的形状适配，例如，当微腔101的顶部开口103和底部开口104的形状分别是圆形时，第一过孔106和第二过孔107的形状也对应的是圆形；当微腔101的顶部开口103和底部开口104的形状分别是正多边形时，第一过孔106和第二过孔107的形状也对应的是正多边形。每个微腔101的顶部开口103在参考平面上的正投影位于与该微腔101对应的一个第一过孔106在参考平面上的正投影之内，并且每个微腔101的底部开口104在参考平面上的正投影和与该微腔101对应的一个第二过孔107在参考平面上的正投影重叠，例如可以完全重叠。换句话说，疏水层105的第一过孔106的边缘与微腔101的顶部开口103的边缘在水平方向上相距一定的距离，而疏水层105的第二过孔107的边缘与微腔101的底部开口104的边缘在竖直方向上基本重合。通过对疏水层105的第一过孔106和第二过孔107进行这样的设计，可以促进样品溶液沿着微腔101的侧壁102进入到微腔101内部而难以从微腔101流出。
图3A示出了微流控基板200的部分结构的剖面图，微流控基板200包括多个微腔201。在该实施例中，微流控基板200的每个微腔201为通孔。与图2A中的微流控基板100不同之处在于，图3A中的微流控基板200的微腔201的形状不同于图2A中的微流控基板100的微腔101的形状，且图3A中的微流控基板200的疏水层105的布置方式与图2A中的微流控基板100的疏水层105的布置方式略有不同。
如图3A所示，每个微腔201包括彼此堆叠且贯穿的第一部分1011和第二部分1012，第一部分1011和第二部分1012关于对称轴QQ′成轴对称，该对称轴QQ′平行于参考平面。即，第一部分1011关于对称轴QQ′翻转180度后与第二部分1012完全重叠。第一部分1011和第二部分1012的形状可以是圆台形和正棱台形中的一个，正棱台可以是正四棱台、正五棱台或者任意正多边形棱台。
图3B作为一个示例示出了微腔201的形状，其中微腔201的第一部分1011和第二部分1012均为圆台形。第一部分1011包括顶部第一开口110和底部第二开口111，第二部分1012包括顶部第三开口112和底部第四开口113，第一部分1011的底部第二开口111和第二部分 1012的顶部第三开口112为同一个开口，即两者完全重叠。第一部分1011的顶部第一开口110和底部第二开口111以及第二部分1012的顶部第三开口112和底部第四开口113均为圆形。第一部分1011的顶部第一开口110即为微腔201的顶部开口103，第二部分1012的底部第四开口113即为微腔201的底部开口104。
图3C作为另一个示例示出了微腔201的形状，其中微腔201的第一部分1011和第二部分1012均为正四棱台形。第一部分1011包括顶部第一开口110和底部第二开口111，第二部分1012包括顶部第三开口112和底部第四开口113，第一部分1011的底部第二开口111和第二部分1012的顶部第三开口112为同一个开口，即两者完全重叠。第一部分1011的顶部第一开口110和底部第二开口111以及第二部分1012的顶部第三开口112和底部第四开口113均为正方形。微腔201的侧壁102包括八个侧面，八个侧面是全等的等腰梯形。第一部分1011的顶部第一开口110即为微腔201的顶部开口103，第二部分1012的底部第四开口113即为微腔201的底部开口104。
在图3B或图3C中，微腔201的第一部分1011的顶部第一开口110在参考平面上的正投影的面积大于底部第二开口111在参考平面上的正投影的面积，第二部分1012的顶部第三开口112在参考平面上的正投影的面积小于底部第四开口113在参考平面上的正投影的面积。顶部第一开口110的面积等于底部第四开口113的面积，底部第二开口111的面积等于顶部第三开口112的面积，使得第一部分1011和第二部分1012关于对称轴QQ′成轴对称。
衬底10的厚度约为300μm，因此微腔201的深度约为300μm。在一些实施例中，微流控基板200的微腔201的密度约为9000个/cm 2。在微腔201的顶部开口103为圆形的实施例中，该顶部开口103的直径为110-130μm，例如110μm，120μm，130μm。微流控基板200的尺寸可以是任意适当的尺寸，微腔201的个数可以是任意适当的数量，本公开的实施例对微流控基板200的尺寸和微腔201的个数不做具体限制。在一个示例中，微流控基板200的尺寸为5cm*5cm，微腔201的个数为100个*100个。
与微腔101类似，微腔201的侧壁102相对于参考平面具有一定的坡度角。在一个示例中，微腔201的侧壁102的坡度角为5°-8°。通 过使侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度，有利于使样本溶液沿着微腔201的倾斜侧壁102流入到微腔201内部，使得样本溶液可以充分填充每个微腔201。
关于疏水层105，图3A示出的微流控基板200的疏水层105的布置方式与图2A示出的微流控基板100的疏水层105的布置方式基本相同，唯一不同之处在于，每个微腔201的顶部开口103在参考平面上的正投影和与该微腔201对应的一个第一过孔106在参考平面上的正投影重叠，并且每个微腔201的底部开口104在参考平面上的正投影和与该微腔201对应的一个第二过孔107在参考平面上的正投影重叠。
图4A示出了微流控基板300的部分结构的剖面图，微流控基板300包括多个微腔301。图4B和4C作为示例示出了微腔301的两种形状。在图4A-4C中示出的微流控基板300具有与在图3A-3C中示出的微流控基板200基本相同的构造，并且因此使用相同的附图标记来指代相同的部件。因此，图4A-4C中具有与图3A-3C相同附图标记的部件的详细作用及功能可以参考对图3A-3C的说明，此处不再赘述，下面仅介绍不同之处。
如图4A-4C所示，每个微腔301还包括位于第一部分1011和第二部分1012之间且连接第一部分1011与第二部分1012的第三部分1013，该第三部分1013关于对称轴QQ′成轴对称。图4A-4C中的第一部分1011和第二部分1012可以参考图3A-3C中关于第一部分1011和第二部分1012的描述。由于第一部分1011和第二部分1012也关于对称轴QQ′成轴对称，因此由第一部分1011、第二部分1012以及第三部分1013构成的微腔301关于对称轴QQ′成轴对称。
如图4B所示，当第一部分1011和第二部分1012的形状为圆台形时，第三部分1013的形状可以为圆柱形，该圆柱形的侧壁与参考平面垂直。如图4C所示，当第一部分1011和第二部分1012的形状为正四棱台形时，第三部分1013的形状可以为长方体，该长方体的侧壁与参考平面垂直。第三部分1013包括顶部第五开口114和底部第六开口115，在图4C中，顶部第五开口114和底部第六开口115均为正方形。长方体包括矩体和正方体，当该长方体的高(即第三部分1013的位于第一部分1011和第二部分1012之间的侧棱)与顶部第五开口114和底部第六开口115的边长相等时，该长方体为正方体；当该长方体的高与 顶部第五开口114和底部第六开口115的边长不相等时，该长方体为矩体。
如图4B和4C所示，微腔301的第一部分1011的底部第二开口111是第三部分1013的顶部第五开口114，微腔301的第二部分1012的顶部第三开口112是第三部分1013的底部第六开口115。
与图3A中的微腔201类似，图4A中的微腔301的侧壁102相对于参考平面具有一定的坡度角。在一个示例中，微腔301的侧壁102的坡度角为5°-8°。通过使侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度，有利于使样本溶液沿着微腔301的倾斜侧壁102流入到微腔301内部，使得样本溶液可以充分填充每个微腔301。另外，与图3A中的微腔201相比，图4A中的微腔301具有中间部分1013，该中间部分1013的存在，一方面可以增大腔内容积，可以使每个微腔301容纳更多的样本溶液，通过PCR扩增反应之后可以得到更多剂量的待检测试剂，从而可以提高该微流控基板300的最低检测限度；另一方面，第三部分1013的侧壁与参考平面垂直，这样，样本溶液不仅可以沿着微腔301的第一部分1011的倾斜侧壁顺利进入到微腔301内部且充分填充每个微腔301，而且由于第三部分1013的垂直侧壁的存在还可以稳定保持在微腔301内，不易从腔内流出。
衬底10的厚度约为300μm，也即微腔301的深度约为300μm。在一些实施例中，微流控基板300的微腔301的密度约为9000个/cm 2。在微腔301的顶部开口103为圆形的实施例中，该顶部开口103的直径为110-130μm，例如110μm，120μm，130μm。微流控基板300的尺寸可以是任意适当的尺寸，微腔301的个数可以是任意适当的数量，本公开的实施例对微流控基板300的尺寸和微腔301的个数不做具体限制。在一个示例中，微流控基板300的尺寸为5cm*5cm，微腔301的个数为100个*100个。
图5A示出了微流控基板400的部分结构的剖面图，该微流控基板400包括多个微腔401。图5B作为示例示出了微腔401的一种形状。在图5A-5B中示出的微流控基板400具有与在图3A-3C中示出的微流控基板200基本相同的构造，并且因此使用相同的附图标记来指代相同的部件。因此，图5A-5B中具有与图3A-3C相同附图标记的部件的详细作用及功能可以参考对图3A-3C的说明，此处不再赘述，下面仅 介绍不同之处。
如图5A所示，每个微腔401还包括位于第一部分1011和第二部分1012之间且连接第一部分1011与第二部分1012的第三部分1013，该第三部分1013关于对称轴QQ′成轴对称。图5A中的第一部分1011和第二部分1012可以参考图3A-3C中关于第一部分1011和第二部分1012的描述。由于第一部分1011和第二部分1012也关于对称轴QQ′成轴对称，因此由第一部分1011、第二部分1012以及第三部分1013构成的微腔401关于对称轴QQ′成轴对称。
如图5B所示，作为一个示例，当第一部分1011和第二部分1012的形状为圆台形时，第三部分1013的形状为曲面体。第三部分1013包括顶部第五开口114和底部第六开口115，顶部第五开口114和底部第六开口115均为圆形。术语“曲面体”是指只要有曲面参与其中的曲面几何体均可称为曲面体，也可以叫做曲面立体。曲面体的表面可以全部由曲面构成，例如圆柱体、球体等。曲面体的表面也可以是曲面和平面组合而成的表面。如图所示，微腔401的第一部分1011的底部第二开口111是第三部分1013的顶部第五开口114，微腔401的第二部分1012的顶部第三开口112是第三部分1013的底部第六开口115。
如图5B所示，第三部分1013的侧壁是具有一定弧度的弧形面，该弧形面相对于第三部分1013的顶部第五开口114更加向外凸出。第三部分1013的侧壁上的任意一点到参考线BB′的垂直距离S大于第三部分1013的顶部第五开口114的半径R，该参考线BB′穿过第三部分1013的顶部第五开口114的圆心O和底部第六开口115的圆心O′且垂直于参考平面。在一个示例中，该垂直距离S的最大值(例如第三部分1013的侧壁与对称轴QQ′的交点到参考线BB′的垂直距离)与顶部第五开口114的半径R的比值为1.2∶1。在常规的具有垂直侧壁的微腔中(例如圆柱形微腔)，微腔的侧壁上的任意一点到参考线BB′的垂直距离S始终等于微腔开口的半径R。而在本公开实施例提供的微腔401中，通过对微腔401的形状进行特殊设计，使得微腔的侧壁上的一点到参考线BB′的垂直距离S与微腔开口的半径R的比值随着该点位置的不同而变化，这样的形状设计可以使在疏水层105上流动的样本溶液更容易进入微腔401内且稳定保持在腔内。
与图4A中的微腔301类似，图5A中的微腔401的侧壁102相对 于参考平面具有一定的坡度角。通过使侧壁102相对于参考平面具有一定的倾斜角度，有利于使样本溶液沿着微腔401的倾斜侧壁102流入到微腔401内部，使得样本溶液可以充分填充每个微腔401。另外，图5A中的微腔401具有中间部分1013，该中间部分1013的存在，一方面可以增大腔内容积，可以使每个微腔401容纳更多的样本溶液，通过PCR扩增反应之后可以得到更多剂量的待检测试剂，从而可以提高该微流控基板400的最低检测限度；另一方面，第三部分1013的侧壁为向外凸出的弧形面，这样进入到微腔401内部的样本溶液更难以沿着该侧壁流出到微腔401外部。因此，微腔401的结构设计，不仅可以使样本溶液更容易进入到微腔401内部且充分填充每个微腔401，而且还可以使进入到微腔401内的样本溶液在检测过程中始终稳定保持在微腔401内，不易被带出微腔401。
衬底10的厚度约为300μm，也即微腔401的深度约为300μm。在一些实施例中，微流控基板400的微腔401的密度约为9000个/cm 2。在微腔401的顶部开口103为圆形的实施例中，该顶部开口103的直径为110-130μm，例如110μm，120μm，130μm。微流控基板400的尺寸可以是任意适当的尺寸，微腔401的个数可以是任意适当的数量，本公开的实施例对微流控基板400的尺寸和微腔401的个数不做具体限制。在一个示例中，微流控基板400的尺寸为5cm*5cm，微腔401的个数为100个*100个。
图6A示出了微流控基板500的部分结构的剖面图，该微流控基板500包括多个微腔501。图6B作为示例示出了微腔501的一种形状。在图6A-6B中示出的微流控基板500具有与在图3A-3C中示出的微流控基板200基本相同的构造，并且因此使用相同的附图标记来指代相同的部件。因此，图6A-6B中具有与图3A-3C相同附图标记的部件的详细作用及功能可以参考对图3A-3C的说明，此处不再赘述，下面仅介绍不同之处。
如图6A-6B所示，每个微腔501包括彼此堆叠且贯穿的第四部分1014和第五部分1015，第四部分1014和第五部分1015关于对称轴QQ′成轴对称，从而使得该微腔501为轴对称图形。第四部分1014和第五部分1015的形状为曲面体，该曲面体的形状与图5B中第三部分1013的曲面体的形状基本相同。第四部分1014包括顶部第七开口116 和底部第八开口117，第五部分1015包括顶部第九开口118和底部第十开口119，底部第八开口117和顶部第九开口118为同一个开口。第四部分1014的顶部第七开口116即为微腔501的顶部开口103，第五部分1015的底部第十开口119即为微腔501的底部开口104。第四部分1014的顶部第七开口116和底部第八开口117以及第五部分1015的顶部第九开口118和底部第十开口119均为圆形。
与图5B类似，图6B中第四部分1014和第五部分1015的侧壁是具有一定弧度的弧形面，该弧形面相对于第四部分1014的顶部第七开口116更加向外凸出。第四部分1014或第五部分1015的侧壁上的任意一点到参考线BB′的垂直距离S大于第四部分1014的顶部第七开口116的半径R，该参考线BB′穿过第四部分1014的顶部第七开口116的圆心O和第五部分1015的底部第十开口119的圆心O′且垂直于参考平面。在一个示例中，该垂直距离S的最大值与顶部第七开口116的半径R的比值为1.2∶1。在常规的具有垂直侧壁的微腔中(例如圆柱形微腔)，微腔的侧壁上的任意一点到参考线BB′的垂直距离S始终等于微腔开口的半径R。而在本公开实施例提供的微腔501中，通过对微腔501的形状进行特殊设计，使得微腔的侧壁上的一点到参考线BB′的垂直距离S与微腔开口的半径R的比值随着该点位置的不同而变化，这样的结构设计，可以使在疏水层105上流动的样本溶液更容易进入到微腔501内且稳定保持在腔内。
微腔501的第四部分1014和第五部分1015均为曲面体，使得微腔501的侧壁为向外凸出的弧形面。这种形状设计，使得进入到微腔501内部的样本溶液更难以沿着该侧壁流出到微腔501外部。因此，微腔501的结构设计，可以使进入到微腔501内部的样本溶液在检测过程中稳定保持在微腔501内，不易被带出微腔501。
衬底10的厚度约为300μm，也即微腔501的深度约为300μm。在一些实施例中，微流控基板500的微腔501的密度约为3500个/cm 2。微腔501的顶部开口103的直径为210-230μm，例如210μm，220μm，230μm。
以上各个实施例介绍了微流控基板包括多个微腔，该多个微腔中的每个微腔均为通孔。在替代的实施例中，微流控基板的多个微腔中的一部分可以是通孔，而其余部分可以是盲孔。
图7A示出了微流控基板600的平面图，该微流控基板600包括多个微腔，该多个微腔中的一部分是通孔，具有通孔形状的微腔可以是前面实施例中介绍的微腔101、201、301、401、501；该多个微腔中的另一部分是盲孔601。虽然图7A示出了具有通孔形状的微腔相邻地布置在一起，具有盲孔形状的微腔相邻地布置在一起，但这仅是一个示例，可以根据实际需求而灵活选择通孔式微腔和盲孔式微腔的布置方式。例如，在替代的实施例中，通孔式微腔和盲孔式微腔可以交替地布置。
图7B示出了沿着图7A中的II′线截取的截面图，其中仅示出了一个盲孔式微腔601。盲孔式微腔601的形状为曲面体，该曲面体的形状可以参考图5B和图6B关于曲面体的描述。与图5B和图6B的曲面体不同的是，在图5B和图6B中，由于微腔401和501均为通孔，因此曲面体包括顶部开口、底部开口以及连接顶部开口和底部开口的侧壁。而在图7B中，由于微腔601为盲孔，因此该曲面体除了包括一个开口126、侧壁127以外，还包括底部128，侧壁127与底部128共同构成微腔601的反应腔室，以容纳样本溶液。该曲面体的开口126即是微腔601的顶部开口103且形状为圆形，该圆形具有圆心O。在图7B中，微腔601与虚线段DD′和EE′相交的部分是微腔601的侧壁127，其余的底部部分是微腔601的底部128。
如图7B所示，微腔601的侧壁127是具有一定弧度的弧形面，该弧形面相对于微腔601的顶部开口103更加向外凸出。微腔601的侧壁127上的任意一点到参考线BB′的垂直距离S大于微腔601的顶部开口103的半径R，该参考线BB′穿过微腔601的顶部开口103的圆心O且垂直于参考平面。在一个示例中，该垂直距离S的最大值(例如侧壁127的最大弧度处到参考线BB′的垂直距离)与顶部开口103的半径R的比值为1.2∶1。在常规的具有垂直侧壁的微腔中(例如圆柱形微腔)，微腔的侧壁上的任意一点到参考线BB′的垂直距离S始终等于微腔开口的半径R。而在本公开实施例提供的微腔601中，通过对微腔601的形状进行特殊设计，使得微腔的侧壁上的一点到参考线BB′的垂直距离S与微腔开口的半径R的比值随着该点位置的不同而变化，这样的结构设计，可以使样本溶液更容易进入到微腔601内且稳定保持在腔内。
由于微腔601为盲孔且侧壁具有一定的弧度，因此在样品溶液流入微腔601之后在检测过程中可以稳定保持在腔内而不容易被带出腔外。另外，在样品溶液流入微腔601的过程中如果产生气泡，微腔601可以在侧壁127上吸附这些气泡而避免使气泡混在腔内的样品溶液中，从而可以避免影响后续对样品溶液的荧光检测。
在一些实施例中，微腔601的深度为50-100μm，例如50μm，75μm，100μm。在一些实施例中，微腔601的顶部开口103的直径为110-130μm，例如110μm，120μm，130μm。
如图7B所示，该微流控基板600还包括疏水层105，该疏水层106仅设置在微流控基板600的第一表面108上。疏水层105的第一过孔106的形状与微腔601的顶部开口103的形状适配，并且每个微腔601的顶部开口103在参考平面上的正投影和与该微腔601对应的一个第一过孔106在参考平面上的正投影重叠，例如可以完全重叠。
在图7A和7B示出的实施例中，微流控基板600包括多个微腔601，该多个微腔601中的一部分为通孔，通孔式微腔可以是前面任一个实施例中描述的微腔101、201、301、401、501，该多个微腔601中的另一部分为盲孔，即微腔601。因此，微流控基板600集合了通孔微腔和盲孔微腔的所有优点，其不仅有利于使样品溶液快速进入到微腔内部，还可以使样品溶液稳定保持在腔内而不容易被带出腔外。
图8A示出了多个微腔在微流控基板上的一种布置方式，该多个微腔可以是前面任一个实施例中描述的微腔101、201、301、401、501、601或者它们的任意组合，在该图中，微腔的开口以正六边形作为示例。如图所示，多个微腔以二维六角密排的方式布置在微流控基板上，且多个微腔中的任意相邻两个微腔之间的间距为20-50um，例如20μm，30μm，40μm，50μm。术语“二维六角密排”是指多个微腔在微流控基板上呈类似于蜂窝状排布，以最大化利用空间面积，但是需要保证各个微腔之间具有合适的间隔，以避免各个微腔之间的互相干扰。如图8A中的虚线框所示，二维六角密排的布置方式使得相邻六个微腔的中心的连线构成正六边形，并且该正六边形的正中心还布置有另外一个微腔，该正中心的微腔的中心与该正六边形的中心重合。
图8B示出了多个微腔在微流控基板上的另一种布置方式，该多个微腔可以是前面任一个实施例中描述的微腔101、201、301、401、501、 601或者它们的任意组合。在该图中，微腔的开口以圆形作为示例。如图所示，多个微腔以二维正方点阵的方式布置在微流控基板上，且多个微腔中的任意相邻两个微腔之间的间距为20-50um，例如20μm，30μm，40μm，50μm。术语“二维正方点阵”是指多个微腔在微流控基板上规则地排布，相邻两行微腔和相邻两列微腔的交集为四个微腔，这四个微腔的底部的中心之间的连线围成正方形。微腔的这种布置方式，可以最大化利用空间面积，但同时保证各个微腔之间具有合适的间隔，以避免各个微腔之间的互相干扰。
在进行dPCR反应时，DNA片段的双链结构在高温(例如90℃)时变性形成单链结构，在低温(例如65℃)时引物与单链按照碱基互补配对原则实现结合，在DNA聚合酶最适宜温度(例如72℃)实现碱基结合延伸，上述过程即为变性-退火-延伸的温度循环过程。通过变性-退火-延伸的多个温度循环过程，DNA片段可实现大量复制。为了实现上述温度循环过程，在相关技术中，需要采用一系列的外部设备对微流控装置进行加热和冷却，使得设备体积庞大，操作复杂，微流控装置的集成度低，且成本昂贵。
为了解决上述问题，如图9所示，本公开的实施例提供了一种微流控基板700，该微流控基板700包括微腔和加热电极121，微腔可以是前面实施例中描述的微腔101、201、301、401、501、601中的任一个或者它们的任意组合，并且具有相应的优点。图9以微流控基板700包括微腔401作为示例来介绍。
加热电极121可以位于衬底10的相对的第一表面108和第二表面109中的至少一个上，并且位于相邻两个微腔401之间的区域。例如，加热电极121可以仅位于衬底10的第一表面108上，也可以仅位于衬底10的第二表面109上，或者位于衬底10的相对的第一表面108和第二表面109两者上。加热电极121配置为对微腔401进行加热，以为微腔401内的样本溶液的反应提供适当的温度。图9示出了加热电极121位于衬底10的相对的第一表面108和第二表面109上并且位于相邻两个微腔401之间的区域，在衬底10的两侧布置加热电极121可以提供更优的加热效果。加热电极121可接收电信号(例如电压信号)，由此当有电流流过加热电极121时会产生热量，该热量可以被传导至邻近的微腔401，以用于聚合酶链式反应。例如，加热电极121可以采 用电阻率较大的导电材料制备，从而使该加热电极121在被提供有较小的电信号的情况下就可以产生较大的热量，以提高能量转化率。加热电极121例如可以采用透明导电材料制备，例如采用氧化铟锡(ITO)、氧化锡等制备，也可以采用其他适用的材料制备，例如金属等，本公开的实施例对此不作限制。
在本公开的实施例中，通过在微流控基板700中集成加热电极121，可以有效实现对微流控基板700的微腔401的加热，进而实现对微腔401的温度控制，无需外部加热设备，因此集成度高，体积小巧，操作简单，且可以降低成本。
如图9所示，该微流控基板700还可以包括疏水层122，其中，该疏水层122位于加热电极121远离第一表面108的一侧和远离第二表面109的一侧。疏水层122具有疏水亲油的特性，有利于使在其上流动的水相样本溶液流入到微腔401内。图10示出了该疏水层122的一种结构示意图，其中圆形的开口是微腔401，疏水层122布置在相邻两个微腔401之间的区域。疏水层122的材料可以为树脂或硅氮化物。在一个示例中，疏水层122的材料为SiN。
该微流控基板700还可以包括导电层125，该导电层125位于加热电极121靠近第一表面108的一侧和靠近第二表面109的一侧，且围绕微流控基板700的四周边缘进行布置。该导电层125与加热电极121电连接。导电层125配置为向加热电极121施加电信号(例如电压信号)，加热电极121接收到该电信号后，可以在电信号的作用下产生热量，从而可以对微腔401进行加热。加热电极121的电阻值可以大于导电层125的电阻值，从而在相同的电信号的作用下，加热电极121产生的热量较多，导电层125产生的热量较少，从而减少能量损耗。例如，导电层125可以采用电阻率较小的材料，从而降低导电层125上的能量损耗。导电层125可以采用金属材料制备，金属材料例如可以为钼(Mo)、铜或铜合金、铝或铝合金等，可以为单一金属层或复合金属层，本公开的实施例对此不作限制。
该微流控基板700还可以包括第一介电层123和第二介电层124。第一介电层123位于加热电极121靠近第一表面108的一侧和靠近第二表面109的一侧；第二介电层124位于第一介电层123远离第一表面108的一侧和远离第二表面109的一侧。导电层125位于第一介电 层123和第二介电层124之间，并且可以经由第二介电层124中的过孔与加热电极121电连接。第一介电层123和第二介电层124可以是任意适当的材料，本公开的实施例对此不做限制。在一个示例中，第一介电层123的材料为SiN，第二介电层124的材料为SiO。
根据本公开的另一方面，提供了一种微流控芯片。图11示出了微流控芯片800的结构示意图，该微流控芯片800包括微流控基板801，该微流控基板801可以是前面实施例中描述的微流控基板100、200、300、400、500、600、700中的任一个。
该微流控芯片800还可以包括与微流控基板801对盒的对置基板802以及位于微流控基板801和对置基板802之间的封装胶803。
在一个示例中，微流控基板801和对置基板802均包括玻璃衬底。微流控基板801和对置基板802相对设置，起保护、支撑、隔离等作用。该微流控芯片800采用玻璃基结合半导体工艺的微加工方式制备，从而可以实现大规模批量生产，可以大幅降低相应的生产成本。
封装胶803配置为密封微流控基板801和对置基板802，并且配置为使微流控基板801和对置基板802之间保持适当的间隔，以为样本溶液的流动提供充足的空间。
微流控芯片800可以与前面各个实施例描述的微流控基板具有基本相同的技术效果，因此，出于简洁的目的，此处不再重复描述微流控芯片800的技术效果。
本公开的再一方面提供了一种制造微流控基板的方法900，上面各个实施例中描述的不同的微流控基板具有基本相同的制造步骤，只不过在某些步骤的细节之处存在差异。下面以图2A-2C示出的微流控基板100为例，来简单地描述该方法步骤。
步骤901：提供衬底10，并对其进行清洗。衬底10可以由任何合适的材料制成，在一个示例中，衬底10由玻璃制成。衬底10可以具有任意适当的厚度，在一个示例中，衬底10的厚度为300μm。
步骤902：在衬底10上制备标记，以为后续的微腔刻蚀和切割基板提供定位功能。在一个示例中，形成标记的过程如下：在溅射腔室温度约为230℃，Ar的体积流量约为100sccm(standard cubic centimeter per minute)，压强约为0.3Pa，功率约为12KW，扫描频率约为15scan的条件下，在衬底10的表面上溅射厚度约为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000001
的金属Mo膜层， 利用光刻工艺对该Mo膜层进行曝光、显影、刻蚀，以形成金属标记。
步骤903：在衬底10的第一表面108上沉积一层绝缘膜层，对该绝缘膜层进行曝光、显影、刻蚀，以形成疏水层105。在一个示例中，形成疏水层105的过程如下：在等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)设备中，在温度约为390℃，功率约为600W，压强约为1200mtorr，以及PECVD设备中的等离子体反应增强靶材与待沉积样品之间的距离约为1000mils下，向反应腔室中通入SiH 4(体积流量约为140sccm)、NH 3(体积流量约为700sccm)以及N 2(体积流量约为2260sccm，通入时间约为225秒)，以在衬底10的第一表面108上沉积厚度约为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000002
的SiN x膜层，对该SiN x膜层进行曝光、显影、刻蚀，以形成疏水层105。
步骤904：在疏水层105远离第一表面108的一侧形成第一金属掩膜，该第一金属掩膜用来在后续刻蚀微腔时对该微流控基板的微腔以外的其他部分提供隔绝保护作用。在一个示例中，形成第一金属掩膜的过程如下：在溅射腔室温度约为230℃，Ar的体积流量约为100sccm，压强约为0.3Pa，功率约为12KW，扫描频率约为15scan的条件下，在疏水层105的远离第一表面108的一侧溅射厚度约为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000003
的金属Mo膜层，利用光刻工艺对该Mo膜层进行曝光、显影、刻蚀，以形成第一金属掩膜。该第一金属掩膜包括多个过孔，该多个过孔与后续待形成的多个微腔的位置对应且形状相同，以暴露出后续需要刻蚀形成微腔的区域。
步骤905：在衬底10的第二表面109上通过标记对位依次形成疏水层105和第二金属掩膜，第二表面109上的疏水层105的位置与第一表面108上的疏水层105的位置完全对应，第二表面109上的第二金属掩膜的位置与第一表面108上的第一金属掩膜的位置完全对应。第二表面109上的疏水层105和第二金属掩膜的制备方法与步骤903和904完全相同。
步骤906：利用干法刻蚀对衬底10进行刻蚀，以形成均为通孔的多个微腔101。在一个示例中，利用干法刻蚀形成多个微腔101的过程如下：利用感应耦合等离子体刻蚀(Inductively Coupled Plasma Etching，ICP)方法，在反应腔室内的功率约为2500W，温度约为20℃，压强约为0.6Pa，C 4F 8流速约为60ml/分钟，Ar流速约为120ml/分钟，刻蚀 速度约为0.8um/分钟的条件下，对衬底10进行刻蚀约375分钟，以形成多个微腔101。利用干法刻蚀形成的微腔101的顶部开口103的形状可以是圆形，也可以是正多边形。在微腔101的顶部开口103为圆形时，顶部开口103的直径约为110-130μm，例如120um，微腔101的密度约为9000个/cm 2，微腔101的深度为300μm，相邻两个微腔101之间的间距为20-50μm。微腔101的侧壁102具有一定的倾斜角度，有利于样本溶液在进样流动时充分填充微腔101。微腔101的具体技术效果可参考前文关于图2A-2C的描述，此处不再赘述。
步骤907：对微腔101进行刻蚀完成之后，去除第一金属掩膜和第二金属掩膜。
步骤908：将刻蚀好的微流控基板100放置于底座上，利用特定器具(例如刮片)使样本溶液按照同一方向滑动，以填充微腔101。待填充完毕后，将矿物油滴在微腔101的顶部开口103上，此时将封装胶固定在底座上，同时将对置基板固定在封装胶上，以形成微流控装置。然后从微流控装置的进样孔灌装矿物油，封闭进样孔，从而实现该微流控装置的封装。
图3A-3C示出的微流控基板200的制造方法，与图2A-2C示出的微流控基板100的制造方法基本相同，仅在个别步骤之处存在差异。相同的方法步骤可参考对微流控基板100的制造方法的描述，下面仅介绍微流控基板200的制造方法的不同之处。
采用与步骤901-905完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板200。
然后在步骤906A时，微流控基板200的微腔201的刻蚀方法与微流控基板100的微腔101的刻蚀方法略有不同。同样利用干法刻蚀对衬底10进行刻蚀，形成多个微腔201的过程如下：利用ICP方法，在反应腔室内的功率约为2500W，温度约为20℃，压强约为0.6Pa，C 4F 8流速约为60ml/分钟，Ar流速约为120ml/分钟，刻蚀速度约为0.8um/分钟的条件下，先对衬底10的一侧进行刻蚀，刻蚀时间约为188分钟，以在衬底10中形成微腔201的第一部分1011；然后再对衬底10的另一侧进行刻蚀，刻蚀时间约为188分钟，以在衬底10中形成微腔201的第二部分1012，从而形成多个微腔201。利用干法刻蚀形成的微腔201的顶部开口103的形状可以是圆形，也可以是正多边形。在微腔 201的顶部开口103为圆形时，顶部开口103的直径约为110-130μm，例如120um，微腔201的密度约为9000个/cm 2，微腔201的深度为300μm，相邻两个微腔201之间的间距为20-50μm。微腔201的侧壁102具有一定的倾斜角度，有利于样本溶液在进样流动时充分填充微腔201。微腔201的具体技术效果可参考前文关于图3A-3C的描述，此处不再赘述。
然后采用与步骤907-908完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板200，以完成封装。
图4A-4C示出的微流控基板300的制造方法，与图2A-2C示出的微流控基板100的制造方法基本相同，仅在个别步骤之处存在差异。相同的方法步骤可参考对微流控基板100的制造步骤的描述，下面仅介绍微流控基板300的制造方法的不同之处。
采用与步骤901-905完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板300。
然后在步骤906B时，微流控基板300的微腔301的刻蚀方法与微流控基板100的微腔101的刻蚀方法略有不同。同样利用干法刻蚀对衬底10进行刻蚀，形成多个微腔301的过程如下：利用ICP方法，在反应腔室内的功率约为2500W，温度约为20℃，压强约为0.6Pa，C 4F 8流速约为60ml/分钟，Ar流速约为120ml/分钟，刻蚀速度约为0.8um/分钟的条件下，先对衬底10的一侧进行刻蚀，刻蚀时间约为125分钟，以在衬底10中形成微腔301的第一部分1011；然后再对衬底10的另一侧进行刻蚀，刻蚀时间约为125分钟，以在衬底10中形成微腔301的第二部分1012。然后，利用激光刻蚀，选择合适的激光光斑，定位在每个微腔的中心进行烧蚀，以形成第三部分1013，从而形成多个微腔301。利用干法刻蚀形成的微腔301的顶部开口103的形状可以是圆形，也可以是正多边形。在微腔301的顶部开口103为圆形时，顶部开口103的直径约为110-130μm，例如120um，微腔301的密度约为9000个/cm 2，微腔301的深度为300μm，相邻两个微腔301之间的间距为20-50μm。微腔301的侧壁102具有一定的倾斜角度，有利于样本溶液在进样流动时充分填充微腔301。微腔301的具体技术效果可参考前文关于图4A-4C的描述，此处不再赘述。
然后采用与步骤907-908完全相同的方法步骤和制造顺序来制备 微流控基板300，以完成封装。
图5A-5B示出的微流控基板400的制造方法，与图2A-2C示出的微流控基板100的制造方法基本相同，仅在个别步骤之处存在差异。相同的方法步骤可参考对微流控基板100的制造步骤的描述，下面仅介绍微流控基板400的制造方法的不同之处。
采用与步骤901-905完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板400。
然后在步骤906C时，微流控基板400的微腔401的刻蚀方法与微流控基板100的微腔101的刻蚀方法略有不同。形成多个微腔401的过程如下：首先利用ICP方法，在反应腔室内的功率约为2500W，温度约为20℃，压强约为0.6Pa，C 4F 8流速约为60ml/分钟，Ar流速约为120ml/分钟，刻蚀速度约为0.8um/分钟的条件下，先对衬底10的一侧进行刻蚀，刻蚀时间约为60分钟，以在衬底10中形成微腔401的第一部分1011；然后再对衬底10的另一侧进行刻蚀，刻蚀时间约为60分钟，以在衬底10中形成微腔401的第二部分1012。然后，在微流控基板400上形成第三金属掩膜，该第三金属掩膜用来在后续刻蚀微腔的第三部分时对该微流控基板的已经形成的第一和第二部分以及微腔以外的其他部分提供隔绝保护作用。在一个示例中，形成第三金属掩膜的过程如下：在溅射腔室温度约为230℃，Ar的体积流量约为100sccm，压强约为0.3Pa，功率约为12KW，扫描频率约为15scan的条件下，在微流控基板400上溅射厚度约为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000004
的金属Mo膜层，利用光刻工艺对该Mo膜层进行曝光、显影、刻蚀，以形成第三金属掩膜。该第三金属掩膜覆盖需要保护的区域，而暴露出后续需要刻蚀的微腔的第三部分。然后，利用湿刻形成微腔401的第三部分1013。具体步骤可以描述为：将微流控基板400浸泡在刻蚀液中，刻蚀液中氟化氢(HF)的浓度约为40％，刻蚀速度约为3.5um/分钟，在刻蚀期间利用叶片对刻蚀液不断进行搅拌，以使刻蚀液更加均匀地对微流控基板400的衬底10进行刻蚀。刻蚀时间需要约30分钟，以刻蚀形成微腔401的第三部分1013，从而形成微腔401。该微腔401通过采用干刻和湿刻相结合的方式来形成，受限于湿刻的各向同性属性，微腔401的顶部开口103的形状通常为圆形，顶部开口103的直径约为110-130μm，例如120um，微腔401的密度约为9000个/cm 2，微腔401的深度为300 μm，相邻两个微腔401之间的间距为20-50μm。微腔401的侧壁102具有一定的倾斜角度，有利于样本溶液在进样流动时充分填充微腔401，且在检测过程中样本溶液容易稳定保持，不容易被带出微腔401。微腔401的具体技术效果可参考前文关于图5A-5B的描述，此处不再赘述。
然后在步骤907C中，对微腔401进行刻蚀完成之后，去除第一金属掩膜、第二金属掩膜以及第三金属掩膜。
最后采用与步骤908完全相同的方法步骤来制备微流控基板400，以完成封装。
图6A-6B示出的微流控基板500的制造方法，与图2A-2C示出的微流控基板100的制造方法基本相同，仅在个别步骤之处存在差异。相同的方法步骤可参考对微流控基板100的制造步骤的描述，下面仅介绍微流控基板500的制造方法的不同之处。
采用与步骤901-905完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板500。
然后在步骤906D时，微流控基板500的微腔501的刻蚀方法与微流控基板100的微腔101的刻蚀方法略有不同。形成多个微腔501的过程如下：利用湿刻方法刻蚀形成微腔501。具体步骤可以描述为：将微流控基板500浸泡在刻蚀液中，刻蚀液中氟化氢(HF)的浓度约为40％，刻蚀速度约为3.5um/分钟，对衬底10的第一表面108和第二表面109同时进行刻蚀。在刻蚀期间利用叶片对刻蚀液不断进行搅拌，以使刻蚀液更加均匀地对微流控基板500的衬底10进行刻蚀。刻蚀时间需要约60分钟，以刻蚀形成微腔501的第四部分1014和第五部分1015，从而形成微腔501。该微腔501通过采用湿刻的方式来形成，受限于湿刻的各向同性的属性，微腔501的顶部开口103的形状通常为圆形，顶部开口103的直径约为210-230μm，例如220um，微腔501的密度约为3500个/cm 2，微腔501的深度为300μm，相邻两个微腔501之间的间距为20-50μm。微腔501的结构有利于使样本溶液在检测过程中稳定保持在腔内，不容易被带出微腔501。微腔501的具体技术效果可参考前文关于图6A-6B的描述，此处不再赘述。
最后采用与步骤907-908完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板500，以完成封装。
图7A-7B示出的微流控基板600的制造方法，与图2A-2C示出的 微流控基板100的制造方法基本相同，仅在个别步骤之处存在差异。由于微流控基板600包括多个微腔，其中一部分微腔为通孔，另一部分微腔为盲孔。通孔式微腔的制造方法可以参考前文的描述，此处不再赘述。下面仅介绍盲孔微腔601的制造方法。
采用与步骤901-905完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板600。
然后在步骤906E时，微流控基板600的微腔601的刻蚀方法与微流控基板100的微腔101的刻蚀方法略有不同。形成多个微腔601的过程如下：利用湿刻方法刻蚀形成微腔601。具体步骤可以描述为：将微流控基板600浸泡在刻蚀液中，刻蚀液中氟化氢(HF)的浓度约为40％，刻蚀速度约为3.5um/分钟，对衬底10的第一表面108进行刻蚀。在刻蚀期间利用叶片对刻蚀液不断进行搅拌，以使刻蚀液更加均匀地对微流控基板600的衬底10进行刻蚀。刻蚀时间需要约30分钟，以形成微腔601，微腔601为盲孔。该微腔601通过采用湿刻的方式来形成，受限于湿刻的各向同性的属性，微腔601的顶部开口103的形状通常为圆形，顶部开口103的直径约为110-130μm，例如120um，微腔601的密度约为9000个/cm 2，微腔601的深度约为50-100μm，相邻两个微腔601之间的间距约为20-50μm。微腔601的盲孔结构有利于使样本溶液在检测过程中稳定保持在腔内，不容易被带出微腔601。微腔601的具体技术效果可参考前文关于图7A-7B的描述，此处不再赘述。
最后可以采用与步骤907-908完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板600，以完成封装。在替代的实施例中，步骤908的封装方法还可以是如下过程：在刻蚀好的微流控基板600上用混有间隔物的UV胶或者耐油胶膜在基板周边围成边框，然后将对置基板与该微流控基板600粘合，以形成微流控装置。在通过对置基板上的进样孔将样本溶液加入后，然后将矿物油从进样孔加入，待完全填充内部空间后，封闭微流控装置的进样孔和出样孔。
图9示出的微流控基板700的制造方法，与图5A-5B示出的微流控基板400的制造方法基本相同，仅在个别步骤之处存在差异。相同的方法步骤可参考对微流控基板400的制造步骤的描述，下面仅介绍微流控基板700的制造方法的不同之处。
首先，采用与步骤901-905完全相同的方法步骤和制造顺序来制备微流控基板700。需要说明的是，在此处，利用步骤903和905形成的疏水层105并不充当微流控基板700的疏水层，而是用作第一介电层123，只不过第一介电层123的形成方法和材料与步骤903和905中疏水层105的形成方法和材料完全相同。
然后，采用与微流控基板400的步骤906C和907C相同的方法来制备微流控基板700的微腔401。
之后，在步骤907C完成之后，在第一介电层123远离第一表面108的一侧和远离第二表面109的一侧沉积金属层，对该金属层进行构图以形成导电层125，导电层125围绕微流控基板700的四周边缘进行布置。在一个示例中，导电层125为Mo-AlNd-Mo的叠层结构，对应的膜层厚度分别为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000005
和
Figure PCTCN2021127002-APPB-000006
然后，在第一介电层123远离第一表面108的一侧和远离第二表面109的一侧沉积绝缘层，对该绝缘层进行构图，以形成第二介电层124。第二介电层124可以是任意适当的材料，在一个示例中，第二介电层124的材料为SiOx。在一个示例中，第二介电层124的厚度为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000007
然后，在第二介电层124远离第一表面108的一侧和远离第二表面109的一侧沉积导电膜层，对该导电膜层进行构图，以形成加热电极121。加热电极121位于相邻两个微腔之间的区域。加热电极121可以是任意适当的材料，在一个示例中，加热电极121的材料为氧化铟锡(ITO)。在一个示例中，加热电极121的厚度为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000008
然后，在加热电极121远离第一表面108的一侧和远离第二表面109的一侧沉积绝缘膜层，对该绝缘膜层进行曝光、显影、刻蚀，以形成疏水层122。在一个示例中，形成疏水层122的过程如下：在等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)设备中，在温度约为390℃，功率约为600W，压强约为1200mtorr，以及PECVD设备中的等离子体反应增强靶材与待沉积样品之间的距离约为1000mils下，向反应腔室中通入SiH 4(体积流量约为140sccm)、NH 3(体积流量约为700sccm)以及N 2(体积流量约为2260sccm，通入时间约为225秒)，以在加热电极121远离第一表面108的一侧和远离第二表面109的一侧沉积厚度约为
Figure PCTCN2021127002-APPB-000009
的SiN x膜层， 对该SiN x膜层进行曝光、显影、刻蚀，以形成疏水层122。
最后采用与步骤908完全相同的方法步骤来制备微流控基板700，以完成封装。
将理解的是，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用来描述各种元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应当由这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件、部件、区、层或部分与另一个区、层或部分相区分。因此，上面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可以被称为第二元件、部件、区、层或部分而不偏离本公开的教导。
诸如“行”、“列”、“在…之下”、“在…之上”、“左”、“右”等等之类的空间相对术语在本文中可以为了便于描述而用来描述如图中所图示的一个元件或特征与另一个(些)元件或特征的关系。将理解的是，这些空间相对术语意图涵盖除了图中描绘的取向之外在使用或操作中的器件的不同取向。例如，如果翻转图中的器件，那么被描述为“在其他元件或特征之下”的元件将取向为“在其他元件或特征之上”。因此，示例性术语“在…之下”可以涵盖在…之上和在…之下的取向两者。器件可以取向为其他方式(旋转90度或以其他取向)并且相应地解释本文中使用的空间相对描述符。另外，还将理解的是，当层被称为“在两个层之间”时，其可以是在该两个层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或多个中间层。
本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的并且不意图限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一个”、“一”和“该”意图也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文中使用的，术语“和/或”包括相关联的列出项目中的一个或多个的任意和全部组合。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描 述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
将理解的是，当元件或层被称为“在另一个元件或层上”、“连接到另一个元件或层”、“耦合到另一个元件或层”或“邻近另一个元件或层”时，其可以直接在另一个元件或层上、直接连接到另一个元件或层、直接耦合到另一个元件或层或者直接邻近另一个元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当元件被称为“直接在另一个元件或层上”、“直接连接到另一个元件或层”、“直接耦合到另一个元件或层”、“直接邻近另一个元件或层”时，没有中间元件或层存在。然而，在任何情况下“在…上”或“直接在…上”都不应当被解释为要求一个层完全覆盖下面的层。
本文中参考本公开的理想化实施例的示意性图示(以及中间结构)描述本公开的实施例。正因为如此，应预期例如作为制造技术和/或公差的结果而对于图示形状的变化。因此，本公开的实施例不应当被解释为限于本文中图示的区的特定形状，而应包括例如由于制造导致的形状偏差。因此，图中图示的区本质上是示意性的，并且其形状不意图图示器件的区的实际形状并且不意图限制本公开的范围。
除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如那些在通常使用的字典中定义的之类的术语应当被解释为具有与其在相关领域和/或本说明书上下文中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文中明确地如此定义。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

  1. 一种微流控基板，包括阵列布置的多个微腔，其中，所述多个微腔中的至少一些为通孔，并且每个微腔的侧壁上的至少一些点处的切平面与所述微流控基板所在的参考平面成非垂直角度。
  2. 根据权利要求1所述的微流控基板，其中，每个微腔的侧壁包括曲面和斜面中的至少一个，所述斜面与所述参考平面不垂直。
  3. 根据权利要求1或2所述的微流控基板，其中，所述多个微腔中的每一个为通孔，并且每个微腔包括顶部开口和底部开口。
  4. 根据权利要求3所述的微流控基板，其中，每个微腔的形状是圆台形或正棱台形，并且每个微腔的所述顶部开口在所述参考平面上的正投影的面积大于所述底部开口在所述参考平面上的正投影的面积。
  5. 根据权利要求4所述的微流控基板，其中，每个微腔的侧壁上的任意一点的法线与参考线的夹角为82°-85°，所述参考线垂直于所述参考平面。
  6. 根据权利要求4或5所述的微流控基板，还包括疏水层，
    其中，所述疏水层位于所述微流控基板的相对的第一表面和第二表面上，所述疏水层位于所述第一表面上的部分包括多个第一过孔，所述疏水层位于所述第二表面上的部分包括多个第二过孔，并且
    其中，所述多个第一过孔和所述多个第二过孔分别与所述多个微腔一一对应，所述多个微腔中的每一个的顶部开口在所述参考平面上的正投影位于与该微腔对应的一个第一过孔在所述参考平面上的正投影之内，所述多个微腔中的每一个的底部开口在所述参考平面上的正投影和与该微腔对应的一个第二过孔在所述参考平面上的正投影重叠。
  7. 根据权利要求3所述的微流控基板，其中，每个微腔的形状关于对称轴成轴对称，所述对称轴平行于所述参考平面。
  8. 根据权利要求7所述的微流控基板，
    其中，每个微腔包括彼此堆叠且贯穿的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分关于所述对称轴成轴对称，并且所述第一部分和所述第二部分的形状是圆台形和正棱台形中的一个，并且
    其中，所述第一部分的顶部第一开口在所述参考平面上的正投影的面积大于所述第一部分的底部第二开口在所述参考平面上的正投影 的面积，所述第二部分的顶部第三开口在所述参考平面上的正投影的面积小于所述第二部分的底部第四开口在所述参考平面上的正投影的面积。
  9. 根据权利要求8所述的微流控基板，其中，每个微腔还包括位于所述第一部分和所述第二部分之间且连接所述第一部分与所述第二部分的第三部分，所述第一部分的底部第二开口是所述第三部分的顶部第五开口，所述第二部分的顶部第三开口是所述第三部分的底部第六开口，并且所述第三部分关于所述对称轴成轴对称。
  10. 根据权利要求9所述的微流控基板，
    其中，所述第一部分和所述第二部分的形状为圆台形，所述第三部分的形状为圆柱形，或者
    其中，所述第一部分和所述第二部分的形状为正四棱台形，所述第三部分的形状为长方体。
  11. 根据权利要求9所述的微流控基板，其中，所述第一部分和所述第二部分的形状为圆台形，并且所述第三部分的形状为曲面体，所述第三部分的侧壁上的任意一点到参考线的垂直距离大于所述第三部分的顶部第五开口的半径，所述参考线穿过所述第三部分的顶部第五开口和底部第六开口的圆心且垂直于所述参考平面。
  12. 根据权利要求4-11中任一项所述的微流控基板，其中，每个微腔的顶部开口的形状为圆形，并且所述圆形的直径为110-130μm。
  13. 根据权利要求7所述的微流控基板，
    其中，每个微腔包括彼此堆叠且贯穿的第四部分和第五部分，所述第四部分和所述第五部分关于所述对称轴成轴对称，并且
    其中，所述第四部分和所述第五部分的形状为曲面体，每个微腔的顶部开口和底部开口的形状为圆形，每个微腔的侧壁上的任意一点到参考线的垂直距离大于所述顶部开口的半径，所述参考线穿过所述顶部开口和所述底部开口的圆心且垂直于所述参考平面。
  14. 根据权利要求13所述的微流控基板，其中，所述顶部开口的直径为210-230μm。
  15. 根据权利要求3-14中任一项所述的微流控基板，其中，每个微腔的深度为300μm。
  16. 根据权利要求1或2所述的微流控基板，其中，所述多个微腔 中的另一些为盲孔。
  17. 根据权利要求16所述的微流控基板，其中，所述盲孔的形状为曲面体，所述盲孔包括开口、侧壁以及底部，所述盲孔的开口是所述微腔的顶部开口且形状为圆形，所述盲孔的侧壁上的任意一点到参考线的垂直距离大于所述顶部开口的半径，所述参考线穿过所述顶部开口的圆心且垂直于所述参考平面。
  18. 根据权利要求17所述的微流控基板，其中，所述盲孔的深度为50-100μm，且所述盲孔的开口的直径为110-130μm。
  19. 根据权利要求11、13和17中任一项所述的微流控基板，其中，所述垂直距离的最大值与所述顶部开口的半径的比值为1.2∶1。
  20. 根据权利要求1-19中任一项所述的微流控基板，其中，所述多个微腔中的相邻两个微腔之间的间距为20-50um。
  21. 根据权利要求1-20中任一项所述的微流控基板，其中，所述多个微腔设置在所述微流控基板的玻璃衬底中。
  22. 根据权利要求1-5和7-21中任一项所述的微流控基板，还包括加热电极，其中，所述加热电极位于所述微流控基板的相对的第一表面和第二表面中的至少一个上的相邻两个微腔之间的区域。
  23. 根据权利要求22所述的微流控基板，还包括疏水层，其中，所述加热电极位于所述微流控基板的相对的第一表面和第二表面上的相邻两个微腔之间的区域，并且所述疏水层位于所述加热电极远离所述第一表面的一侧和远离所述第二表面的一侧。
  24. 根据权利要求23所述的微流控基板，还包括：
    第一介电层，位于所述加热电极靠近所述第一表面的一侧和靠近所述第二表面的一侧；
    第二介电层，位于所述第一介电层远离所述第一表面的一侧和远离所述第二表面的一侧；以及
    导电层，位于所述第一介电层和所述第二介电层之间且布置在所述微流控基板的四周边缘，所述导电层经由所述第二介电层中的过孔与所述加热电极电连接。
  25. 一种微流控芯片，包括根据权利要求1-24中任一项所述的微流控基板。
  26. 根据权利要求25所述的微流控芯片，还包括与所述微流控基 板对盒的对置基板以及位于所述微流控基板和所述对置基板之间的封装胶。
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