一種用于生化分析的微孔板、金屬鎳模具及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于生化分析的微孔板以及金屬鎳模具及其制備方法。所述微孔板的材料為柔性材料，所述微孔板上具有若干個(gè)微孔，每一個(gè)所述微孔內(nèi)的底面均具有若干個(gè)納米孔，在所述納米孔的底面以及與所述納米孔的底面平行的各個(gè)面上還設(shè)有金屬反射膜，所述微孔的直徑為0.8～3mm，所述納米孔的直徑為50～300nm。相應(yīng)的，所述金屬鎳模具一個(gè)表面上具有若干個(gè)微細(xì)柱狀突起，每一個(gè)所述微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有若干個(gè)納米柱狀突起，所述微細(xì)柱狀突起的直徑為0.8～3mm，所述納米柱狀突起的直徑為50～300nm。本發(fā)明可使微孔的容積可以縮小為傳統(tǒng)孔板的1/10～1/20，極大節(jié)約生化試劑用量，同時(shí)本發(fā)明可大幅提高微孔板的檢測(cè)精度，進(jìn)一步減小檢測(cè)試劑用量。
【專利說明】一種用于生化分析的微孔板、金屬鎳模具及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微孔板及微型模具的制作方法，尤其涉及一種用于生化分析的微孔板、金屬鎳模具及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]微孔板檢測(cè)技術(shù)是將生化樣品均勻分配到孔板中，進(jìn)行培養(yǎng)與檢測(cè)的一項(xiàng)技術(shù)?，F(xiàn)代生物、制藥行業(yè)中普遍使用微孔板作為檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)工具，現(xiàn)在使用較多的是96孔或者384孔的獨(dú)立微孔板，但是這類孔板由于體積較大，存放占用空間大，影響諸如PCR、ELISA等技術(shù)的檢測(cè)效率。同時(shí)，傳統(tǒng)孔板微孔容積大，檢測(cè)消耗試劑量大，增加了檢測(cè)成本。
[0003]新型表面等離子增強(qiáng)(SPR)檢測(cè)可以大幅提高生化檢測(cè)的精度，減小檢測(cè)試劑用量。但目前SPR多為反射式檢測(cè)，無法與微孔板檢測(cè)結(jié)合。如文獻(xiàn):崔大付等，表面等離體諧振(SPR)生化分析儀的研制，現(xiàn)代科學(xué)儀器，2001，6:34 ;符運(yùn)良等，SPR生化分析儀及其在樣品檢測(cè)中的應(yīng)用，2013，1:30所介紹。透射式SPR檢測(cè)也有少量研究，如文獻(xiàn)=AlexandreG.Brolo, Surface Plasmon Sensor Based on the Enhanced Light Transmiss1n throughArrays of Nanoholes in Gold Films, Langmuir, 2004, 20,4813-4815。但尚未有將 SPR 檢測(cè)用于微孔板檢測(cè)的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的在于，針對(duì)剛性孔板在微孔板檢測(cè)技術(shù)中體積大、效率低、試劑消耗量大以及無法與SPR檢測(cè)結(jié)合的缺點(diǎn)，提出一種用于生化分析的微孔板以及用于制備該微孔板的金屬鎳模具及其制備方法。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]一種用于生化分析的微孔板，所述微孔板的材料為柔性材料，所述微孔板上具有若干個(gè)微孔，每一個(gè)所述微孔內(nèi)的底面均具有若干個(gè)納米孔，在所述納米孔的底面以及與所述納米孔的底面平行的各個(gè)面上還設(shè)有金屬反射膜，所述微孔的直徑為0.8?3_，所述納米孔的直徑為50?300nm。
[0007]在每一個(gè)微孔內(nèi)均包含若干個(gè)納米孔，微孔底部的納米孔可模擬生物樣品所需的三維環(huán)境，同時(shí)，在微孔內(nèi)增加的納米孔可使微孔板適用于SPR檢測(cè)，從而提高檢測(cè)精度，減小試劑用量；同時(shí)，用柔性材料制成微孔板，微孔的容積可以縮小為傳統(tǒng)孔板的1/10?1/20，可極大節(jié)約生化試劑用量，利用卷對(duì)卷(Roll-to-Roll)工藝可極大提高聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)等技術(shù)的檢測(cè)效率，實(shí)現(xiàn)超高通量的生化檢測(cè)。
[0008]優(yōu)選地,每一個(gè)所述微孔內(nèi)的底面具有3X 16?8X 18個(gè)所述納米孔。
[0009]優(yōu)選地,所述微孔的深度為0.1?1mm。進(jìn)一步的,微孔的直徑優(yōu)選I?2mm,深度優(yōu)選0.5?0.8謹(jǐn)。
[0010]優(yōu)選地,所述納米孔的深度為50?300nm。深度進(jìn)一步優(yōu)選為80?120nm。
[0011]優(yōu)選地，所述納米孔的直徑為80?120nm。
[0012]優(yōu)選地，所述金屬反射膜的厚度為50?lOOnm。
[0013]優(yōu)選地，在所述金屬反射膜上以及在所述微孔和納米孔的側(cè)壁上還設(shè)有二氧化硅膜；所述二氧化硅膜的厚度為10?lOOnm。二氧化硅膜的厚度進(jìn)一步可優(yōu)選為10?50nm，更進(jìn)一步的，可以優(yōu)選為10?30nm。
[0014]沉積的二氧化硅膜可以增加微孔板和被檢測(cè)樣品(如細(xì)胞、蛋白質(zhì)等)的親和性，使被檢測(cè)樣品在微孔板上更容易保持活性。
[0015]一種用于制備上述微孔板的金屬鎳模具，所述金屬鎳模具包括模具本體，在所述模具本體的一個(gè)表面上具有若干個(gè)微細(xì)柱狀突起，每一個(gè)所述微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有若干個(gè)納米柱狀突起，所述微細(xì)柱狀突起的直徑為0.8?3mm，所述納米柱狀突起的直徑為 50 ?300nm。
[0016]優(yōu)選地，每一個(gè)微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有3 X 16?8 X 18個(gè)所述納米柱狀突起。
[0017]優(yōu)選地，所述微細(xì)柱狀突起的高度為0.1?1mm。進(jìn)一步的，微孔的直徑優(yōu)選I?2臟，高度優(yōu)選0.5?0.8臟。
[0018]優(yōu)選地，所述納米柱狀突起的高度為50?300nm。高度進(jìn)一步優(yōu)選為80?120nm。
[0019]優(yōu)選地，所述納米柱狀突起的直徑為80?120nm。
[0020]一種上述的金屬鎳模具的制備方法，包括如下步驟:
[0021](I)在一基底上形成一金屬種子層，并在所述金屬種子層上涂覆一層電子束光刻膠層；
[0022](2)對(duì)所述電子束光刻膠層進(jìn)行電子束曝光并顯影，得到若干個(gè)納米孔陣列，每個(gè)所述納米孔陣列中包括若干個(gè)納米孔，所述納米孔的直徑為50?300nm，每一個(gè)所述納米孔陣列內(nèi)的相鄰兩個(gè)納米孔之間的間距是50?300nm ；
[0023](3)在經(jīng)過步驟(2)處理后的所述電子束光刻膠層上涂覆厚度0.1?Imm的光刻膠；
[0024](4)對(duì)所述厚度0.1?1_的光刻膠進(jìn)行曝光顯影形成若干個(gè)微孔，每個(gè)所述微孔內(nèi)均對(duì)應(yīng)若干個(gè)所述納米孔，所述微孔的直徑為0.8?3mm ;
[0025](5)在所述微孔上通過金屬掩模版沉積另一金屬種子層；
[0026](6)通過電鑄工藝得到所述金屬鎳模具，在所述電鑄工藝中，電鑄充填所述納米孔使用的脈沖電源脈寬為100?600 μ S，周期為200?2000 μ S，平均電流密度為0.2?IA/dm2。
[0027]以上技術(shù)方案中，在電鑄工藝中，采用以上的工藝參數(shù)以及兩次金屬種子層沉積，可以得到完整的納米孔填充從而能形成納米柱狀突起。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中的微孔板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中的金屬鎳模具的截面示意圖；
[0030]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中的金屬鎳模具以及微孔板的制備方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0032]本發(fā)明提供一種用于生化分析的微孔板，在一【具體實(shí)施方式】中，所述微孔板的材料為柔性材料，所述微孔板上具有若干個(gè)微孔，每一個(gè)所述微孔內(nèi)的底面均具有若干個(gè)納米孔，在所述納米孔的底面以及與所述納米孔的底面平行的各個(gè)面上還設(shè)有金屬反射膜，所述微孔的直徑為0.8?3mm,所述納米孔的直徑為50?300nm。
[0033]在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，還可以優(yōu)選以下方案中的至少一種方案:
[0034]每一個(gè)所述微孔內(nèi)的底面具有3X 16?8X 18個(gè)所述納米孔。
[0035]所述微孔的深度為0.1?Imm ;進(jìn)一步可以優(yōu)選為0.5?0.8mm。
[0036]所述微孔的直徑為I?2mm。
[0037]所述納米孔的深度為50?300nm。并進(jìn)一步可優(yōu)選為80?120nm。
[0038]所述納米孔的直徑為80?120nm。
[0039]柔性材料為熱塑性材料，如PMMA、PET等。
[0040]金屬反射膜采用反射金膜。
[0041]所述金屬反射膜的厚度為50?lOOnm。
[0042]在所述金屬反射膜上以及在所述微孔和納米孔的側(cè)壁上還設(shè)有二氧化硅膜。進(jìn)一步的，所述二氧化硅薄膜厚度為10?lOOnm。進(jìn)一步的，二氧化硅的厚度為10?50nm，更進(jìn)一步的，可以優(yōu)選為10?30nm。
[0043]本發(fā)明還提供一種用于制備上述微孔板的金屬鎳模具，在一種實(shí)施方式中，所述金屬鎳模具包括模具本體，在所述模具本體的一個(gè)表面上具有若干個(gè)微細(xì)柱狀突起，每一個(gè)所述微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有若干個(gè)納米柱狀突起，所述微細(xì)柱狀突起的直徑為0.8?3mm，所述納米柱狀突起的直徑為50?300nm。
[0044]在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，還可以優(yōu)選以下方案中的至少一種方案:
[0045]每一個(gè)微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有3X 16?8X 18個(gè)所述納米柱狀突起。
[0046]所述微細(xì)柱狀突起的高度為0.1?1mm，進(jìn)一步的高度可優(yōu)選為0.5?0.8mm。
[0047]所述微細(xì)柱狀突起的直徑為I?2mm。
[0048]所述納米柱狀突起的高度為50?300nm。進(jìn)一步的高度可優(yōu)選為80?120nm。
[0049]所述納米柱狀突起的直徑為80?120nm。
[0050]本發(fā)明還提供了一種上述的金屬鎳模具的制備方法，在一種實(shí)施方式中，包括如下步驟:
[0051](I)在一基底上形成一金屬種子層，并在所述金屬種子層上涂覆一層電子束光刻膠層；
[0052](2)對(duì)所述電子束光刻膠層進(jìn)行電子束曝光并顯影，得到若干個(gè)納米孔陣列，每個(gè)所述納米孔陣列中包括若干個(gè)納米孔，所述納米孔的直徑為50?300nm，每一個(gè)所述納米孔陣列內(nèi)的相鄰兩個(gè)納米孔之間的間距是50?300nm ；
[0053](3)在經(jīng)過步驟(2)處理后的所述電子束光刻膠層上涂覆厚度0.1?Imm的光刻膠；
[0054](4)對(duì)所述厚度0.1?1_的光刻膠進(jìn)行曝光顯影形成若干個(gè)微孔，每個(gè)所述微孔內(nèi)均對(duì)應(yīng)若干個(gè)所述納米孔，所述微孔的直徑為0.8?3mm ;
[0055](5)在所述微孔上通過金屬掩模版沉積另一金屬種子層；
[0056](6)通過電鑄工藝得到所述金屬鎳模具，在所述電鑄工藝中，電鑄充填所述納米孔使用的脈沖電鑄工藝使用的脈沖電源脈寬為100?600 μ S，周期為200?2000 μ S，平均電流密度為0.2?lA/dm2。
[0057]其中，在步驟(5)中，金屬掩模版的作用是避免微孔與納米孔的側(cè)壁沉積金屬種子層。
[0058]在一些優(yōu)選的實(shí)施方式中:
[0059]步驟(I)中的金屬種子層可以為金、鈦、鎳等材料,厚度為50?10nm ;步驟(5)中的金屬種子層可以為金、鈦、鎳等材料，厚度為50?lOOnm，步驟(I)和(5)中的金屬種子層的材料可以相等也可以不等，厚度可以相等，也可以不等。
[0060]步驟(I)中的所述電子束光刻膠的厚度為100?200nm，可以為PMMA等材料。
[0061]步驟(6)的電鑄工藝中，沉積微孔使用的脈沖電源脈寬可以為0.5?1ms，周期可以為I?10ms，平均電流密度可以為0.5?2A/dm2，沉積模具本體可以使用直流電源，平均電流密度為I?5A/dm2。
[0062]每一個(gè)所述納米孔陣列內(nèi)的相鄰兩個(gè)納米孔之間的間距是100?200nm。
[0063]厚度0.1?Imm的光刻膠可以采用如SU_8、KMPR等光刻膠。
[0064]步驟(I)中的基底可以是玻璃或硅片。
[0065]以下通過更具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0066]實(shí)施例1
[0067]本例中微孔板是柔性的，可以為96孔，384孔，或者1536孔，孔板規(guī)格符合SBS標(biāo)準(zhǔn)孔板規(guī)格，微孔板卷成連續(xù)帶式卷狀，單卷可以包含100?300個(gè)標(biāo)準(zhǔn)孔板。
[0068]如圖1所示，每個(gè)微孔板上具有96個(gè)微孔1，在每一個(gè)微孔I內(nèi)的底面均具有若干個(gè)納米孔2，所述微孔I的直徑為2mm，深度為0.8mm，所述納米孔2的直徑為80nm，深度為120nm。在各個(gè)納米孔2的底面以及與納米孔2的底面平行的各面上設(shè)有厚度為60nm的反射金膜15。
[0069]以圖1的方位為例，本發(fā)明各實(shí)施例中的與所述納米孔的底面平行的各個(gè)面是指，位于納米孔的底面的上方的各個(gè)與納米孔的底面平行的面。
[0070]實(shí)施例2
[0071]本實(shí)施例中微孔板為柔性的，其上具有384個(gè)微孔，每一個(gè)微孔的孔徑為1mm，深度為0.5mm,孔間距為4.5mm,在微孔內(nèi)的底面布滿納米孔,每個(gè)納米孔的直徑為10nm,深度為lOOnm，每個(gè)微孔內(nèi)的兩相鄰納米孔的間距為lOOnm。在各個(gè)納米孔的底面以及與納米孔的底面平行的各面上設(shè)有厚度為50nm的反射金膜，且在反射金膜上以及在微孔和納米孔的側(cè)壁上沉積有一層厚度為1nm的二氧化硅薄膜。
[0072]相應(yīng)地，如圖2所示，制備上述微孔板的金屬鎳模具11包括模具本體111、在模具本體111的一個(gè)表面上具有384個(gè)微細(xì)柱狀突起112，每一個(gè)微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有布滿納米柱狀突起113，微細(xì)柱狀突起112的直徑、高度和間距與上述微孔板中的微孔相同，納米柱狀突起113的直徑、高度和間距與上述微孔板中的納米孔相同。
[0073]如圖3所示，通過UV-LIGA工藝制備該金屬鎳模具以及微孔板，包括如下步驟:
[0074](I)在一硅片3上采用濺射工藝形成一 10nm厚的鎳種子層4，并在鎳種子層4上涂覆一層厚度為10nm的電子束光刻膠層5，電子束光刻膠層5的材料為PMMA，厚度為10nm0
[0075](2)采用電子束曝光工藝對(duì)所述電子束光刻膠層5進(jìn)行電子束曝光并顯影，得到若干個(gè)納米孔陣列，每個(gè)所述納米孔陣列中包括若干個(gè)納米孔6，所述納米孔6的直徑為10nm,每一個(gè)所述納米孔陣列內(nèi)的相鄰兩個(gè)納米孔之間的間距是10nm,深度為lOOnm。
[0076](3)在經(jīng)過步驟(2)處理后的所述電子束光刻膠層上涂覆厚度為0.5mm的SU_8膠7。
[0077](4)采用厚膠光刻工藝對(duì)SU-8膠7進(jìn)行曝光顯影形成若干個(gè)微孔8，每個(gè)所述微孔8內(nèi)均對(duì)應(yīng)若干個(gè)所述納米孔，所述微孔8的直徑為1mm，深度為0.5mm，相鄰兩個(gè)微孔的間距為4.5臟。
[0078](5)采用濺射或蒸發(fā)工藝在所述微孔上通過金屬掩模版9沉積另一金屬種子層10，本例中采用濺射工藝沉積10nm厚的鎳種子層。
[0079](6)通過電鑄工藝得到所述金屬鎳模具11，在所述電鑄工藝中，電鑄充填所述納米孔使用的脈沖電鑄工藝使用的脈沖電源脈寬為200 μ S，周期為400 μ S，平均電流密度為0.3A/dm2。電鑄充電微孔與生長模具本體111采用常規(guī)的電鑄工藝，本例中沉積微孔使用的脈沖電源脈寬為0.5ms,周期為1ms,平均電流密度可以為2A/dm2,沉積模具本體使用直流電源，平均電流密度為5A/dm2。
[0080](7)通過真空熱模壓技術(shù)，用以上步驟制得的金屬鎳模具11在柔性的PMMA材料的基底12上連續(xù)壓印出具有納米孔的微孔結(jié)構(gòu)。
[0081](8)通過電子束蒸發(fā)工藝在納米孔的底面以及與納米孔的底面平行的各面上沉積反射金膜13，厚度為50nm。
[0082](9)通過原子層沉積(ALD)工藝，在反射金膜13上以及在微孔和納米孔的側(cè)壁上沉積上一層二氧化硅薄膜14，厚度為10nm。
[0083]實(shí)施例3
[0084]本實(shí)施例微孔板上具有384個(gè)微孔,每一個(gè)微孔的孔徑為2mm,深度為0.8mm,孔間距為4.5mm,在微孔內(nèi)布滿納米孔,每個(gè)納米孔的直徑為150nm,深度為150nm,每個(gè)微孔內(nèi)的兩相鄰納米孔的間距為lOOnm。在各個(gè)納米孔的底面以及與納米孔的底面平行的各面上設(shè)有厚度為80nm的反射金膜，且在反射金膜上以及在微孔和納米孔的側(cè)壁上沉積有一層厚度為15nm的二氧化硅薄膜。
[0085]相應(yīng)地，制備上述微孔板的金屬鎳模具包括模具本體，在模具本體的一個(gè)表面上具有384個(gè)微細(xì)柱狀突起，每一個(gè)微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有布滿納米柱狀突起，微細(xì)柱狀突起的直徑、高度和間距與上述微孔板中的微孔相同，納米柱狀突起的直徑、高度和間距與上述微孔板中的納米孔相同。
[0086]通過UV-LIGA與真空熱模壓結(jié)合的工藝制備該金屬鎳模具以及微孔板，包括如下步驟:
[0087](I)在一硅片上采用電沉積工藝形成一 50nm厚的金種子層，并在所述金種子層上涂覆一層厚度為150nm的電子束光刻膠層，電子束光刻膠層5的材料為PMMA。
[0088](2)采用電子束曝光工藝對(duì)所述電子束光刻膠層進(jìn)行電子束曝光并顯影，得到若干個(gè)納米孔陣列，每個(gè)所述納米孔陣列中包括若干個(gè)納米孔，所述納米孔的直徑為150nm，每一個(gè)所述納米孔陣列內(nèi)的相鄰兩個(gè)納米孔之間的間距是lOOnm，深度為150nm。
[0089](3)在經(jīng)過步驟(2)處理后的所述電子束光刻膠層上涂覆厚度為0.8mm的SU-8膠。
[0090](4)采用厚膠光刻工藝對(duì)SU-8膠進(jìn)行曝光顯影形成若干個(gè)微孔，每個(gè)所述微孔內(nèi)均對(duì)應(yīng)若干個(gè)所述納米孔，所述微孔的直徑為2mm，深度為0.8mm，相鄰兩個(gè)微孔的間距為4.5mm。
[0091](5)采用濺射工藝在所述微孔上通過金屬掩模版沉積10nm厚的金種子層。
[0092](6)通過電鑄工藝得到所述金屬鎳模具，在所述電鑄工藝中，電鑄充填所述納米孔使用的脈沖電鑄工藝使用的脈沖電源脈寬為100 μ S，周期為2000 μ S，平均電流密度為IA/dm2。電鑄充電微孔與生長模具本體采用常規(guī)的電鑄工藝，本例中沉積微孔使用的脈沖電源脈寬為Ims,周期為Ims,平均電流密度可以為0.5A/dm2,沉積模具本體使用直流電源,平均電流密度為I A/dm2。
[0093](7)通過真空熱模壓技術(shù)，用以上步驟制得的金屬鎳模具在柔性的PET材料的基底上連續(xù)壓印出具有納米孔的微孔結(jié)構(gòu)。
[0094](8)通過電子束蒸發(fā)工藝在納米孔的底面以及與納米孔的底面平行的各面上沉積反射金膜，厚度為80nm。
[0095](9)通過原子層沉積(ALD)工藝，在反射金膜上以及在微孔和納米孔的側(cè)壁上沉積上一層二氧化娃薄膜，厚度為15nm。
[0096]實(shí)施例4
[0097]本實(shí)施例微孔板上具有384個(gè)微孔，每一個(gè)微孔的孔徑為3mm，深度為1mm，孔間距為4.5mm，在微孔內(nèi)布滿納米孔，每個(gè)納米孔的直徑為200nm，深度為200nm，每個(gè)微孔內(nèi)的兩相鄰納米孔的間距為150nm。在各個(gè)納米孔的底面以及與納米孔的底面平行的各面上設(shè)有厚度為10nm的反射金膜，且在反射金膜上以及在微孔和納米孔的側(cè)壁上沉積有一層厚度為20nm的二氧化硅薄膜。
[0098]相應(yīng)地，制備上述微孔板的金屬鎳模具包括模具本體，在模具本體的一個(gè)表面上具有384個(gè)微細(xì)柱狀突起，每一個(gè)微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有布滿納米柱狀突起，微細(xì)柱狀突起的直徑、高度和間距與上述微孔板中的微孔相同，納米柱狀突起的直徑、高度和間距與上述微孔板中的納米孔相同。
[0099]通過UV-LIGA工藝制備該金屬鎳模具以及微孔板，包括如下步驟:
[0100](I)在一硅片上采用濺射工藝形成一厚度為SOnm的鈦種子層，并在所述鈦種子層上涂覆一層厚度為200nm的電子束光刻膠層，電子束光刻膠層5的材料為PMMA。
[0101](2)采用電子束曝光工藝對(duì)所述電子束光刻膠層進(jìn)行電子束曝光并顯影，得到若干個(gè)納米孔陣列，每個(gè)所述納米孔陣列中包括若干個(gè)納米孔，所述納米孔的直徑為200nm，每一個(gè)所述納米孔陣列內(nèi)的相鄰兩個(gè)納米孔之間的間距是150nm，深度為200nm。
[0102](3)在經(jīng)過步驟(2)處理后的所述電子束光刻膠層上涂覆厚度為Imm的SU_8膠。
[0103](4)采用厚膠光刻工藝對(duì)SU-8膠進(jìn)行曝光顯影形成若干個(gè)微孔，每個(gè)所述微孔內(nèi)均對(duì)應(yīng)若干個(gè)所述納米孔，所述微孔的直徑為3_，深度為1_，相鄰兩個(gè)微孔的間距為4.5mm。
[0104](5)采用濺射工藝在所述微孔上通過金屬掩模版沉積10nm的鈦種子層。
[0105](6)通過電鑄工藝得到所述金屬鎳模具，在所述電鑄工藝中，電鑄充填所述納米孔使用的脈沖電鑄工藝使用的脈沖電源脈寬為600 μ S，周期為200 μ S，平均電流密度為
0.6A/dm2。電鑄充電微孔與生長模具本體采用常規(guī)的電鑄工藝，本例中，沉積微孔使用的脈沖電源脈寬為0.8ms，周期為5ms，平均電流密度為1.3A/dm2，沉積模具本體使用直流電源，平均電流密度為3A/dm2。
[0106](7)通過真空熱模壓技術(shù)，用以上步驟制得的金屬鎳模具在柔性的PET聚材料的基底上連續(xù)壓印出具有納米孔的微孔結(jié)構(gòu)。
[0107](8)通過電子束蒸發(fā)工藝在納米孔的底面以及與納米孔的底面平行的各面上沉積反射金膜，厚度為lOOnm。
[0108](9)通過原子層沉積(ALD)工藝，在反射金膜上以及在微孔和納米孔的側(cè)壁上沉積上一層二氧化硅薄膜，厚度為20nm。
[0109]以上各個(gè)實(shí)施例制備得到的柔性的微孔板，其微孔的容積可以縮小為傳統(tǒng)孔板的1/10?1/20，極大節(jié)約生化試劑用量，同時(shí)納米孔與微孔結(jié)合使得該微孔板可以與SPR檢測(cè)結(jié)合使用，可大幅提高微孔板的檢測(cè)精度，進(jìn)一步減小檢測(cè)試劑用量。
[0110]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的/優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，其還可以對(duì)這些已描述的實(shí)施例做出若干替代或變型，而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生化分析的微孔板，其特征在于:所述微孔板的材料為柔性材料，所述微孔板上具有若干個(gè)微孔，每一個(gè)所述微孔內(nèi)的底面均具有若干個(gè)納米孔，在所述納米孔的底面以及與所述納米孔的底面平行的各個(gè)面上還設(shè)有金屬反射膜，所述微孔的直徑為0.8?3mm,所述納米孔的直徑為50?300nm。
2.如權(quán)利要求1所述的微孔板，其特征在于:每一個(gè)所述微孔內(nèi)的底面具有3X16?8X108個(gè)所述納米孔。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微孔板，其特征在于:所述微孔的深度為0.1?Imm ;和/或所述納米孔的深度為50?300nm。
4.如權(quán)利要求1或2所述的微孔板，其特征在于:所述納米孔的直徑為80?120nm。
5.如權(quán)利要求1或2所述的微孔板，其特征在于:所述金屬反射膜的厚度為50?lOOnm。
6.如權(quán)利要求1或2所述的微孔板，其特征在于:在所述金屬反射膜上以及在所述微孔和納米孔的側(cè)壁上還設(shè)有二氧化硅膜；所述二氧化硅膜的厚度為10?lOOnm。
7.一種用于制備權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的微孔板的金屬鎳模具,其特征在于:所述金屬鎳模具包括模具本體，在所述模具本體的一個(gè)表面上具有若干個(gè)微細(xì)柱狀突起，每一個(gè)所述微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有若干個(gè)納米柱狀突起，所述微細(xì)柱狀突起的直徑為0.8?3mm，所述納米柱狀突起的直徑為50?300nm。
8.如權(quán)利要求7所述的金屬鎳模具，其特征在于:每一個(gè)微細(xì)柱狀突起的頂面上均具有3 X 16?8 X 18個(gè)所述納米柱狀突起。
9.如權(quán)利要求7或8所述的金屬鎳模具，其特征在于:所述微細(xì)柱狀突起的高度為0.1?1mm，和/或所述納米柱狀突起的高度為50?300nm。
10.一種權(quán)利要求7?9任意一項(xiàng)所述的金屬鎳模具的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: (1)在一基底上形成一金屬種子層，并在所述金屬種子層上涂覆一層電子束光刻膠層； (2)對(duì)所述電子束光刻膠層進(jìn)行電子束曝光并顯影，得到若干個(gè)納米孔陣列，每個(gè)所述納米孔陣列中包括若干個(gè)納米孔，所述納米孔的直徑為50?300nm，每一個(gè)所述納米孔陣列內(nèi)的相鄰兩個(gè)納米孔之間的間距是50?300nm ； (3)在經(jīng)過步驟(2)處理后的所述電子束光刻膠層上涂覆厚度0.1?Imm的光刻膠； (4)對(duì)所述厚度0.1?Imm的光刻膠進(jìn)行曝光顯影形成若干個(gè)微孔，每個(gè)所述微孔內(nèi)均對(duì)應(yīng)若干個(gè)所述納米孔，所述微孔的直徑為0.8?3mm ; (5)在所述微孔上通過金屬掩模版沉積另一金屬種子層； (6)通過電鑄工藝得到所述金屬鎳模具，在所述電鑄工藝中，電鑄充填所述納米孔使用的脈沖電源脈寬為100?600 μ S，周期為200?2000 μ S，平均電流密度為0.2?lA/dm2。
【文檔編號(hào)】B01L3/00GK104437690SQ201410698802
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】張旻, 連祥威 申請(qǐng)人:清華大學(xué)深圳研究生院