液滴阵列生成芯片及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115895860A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211366142.0(22)申请日2022.10.31(71)申请人京东方科技集团股份有限公司地址100015北京市朝阳区酒仙桥路10号(72)发明人鄢健(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262专利代理师陈丹牛利民(51)Int.Cl.C12M1/34(2006.01)C12M1/00(2006.01)B01J19/00(2006.01)B01L3/00(2006.01)C12Q1/686(2018.01)权利要求书3页说明书14页附图6页(54)发明名称液滴阵列生成芯片及其制备方法和应用(57)摘要一种液滴阵列生成芯片及其制备方法和应用，所述液滴阵列生成芯片包括：基板，所述基板具有第一表面；多个二氧化硅球壳，多个所述二氧化硅球壳相互间隔地单层排列在所述基板的第一表面上，所述二氧化硅球壳为内部中空的壳状结构，并且壳状结构上具有介孔，所述二氧化硅球壳具有内表面和外表面，所述介孔连通所述二氧化硅球壳的内表面和外表面，所述二氧化硅球壳的外表面为疏水性的，所述二氧化硅球壳的内表面和所述介孔的孔道表面为亲水性的。本公开实施例的液滴阵列生成芯片的结构简单，操作简便，可以快速生成液滴阵列，而且液滴大小稳定，液滴间不容易发生交叉污染。CN115895860ACN115895860A权利要求书1/3页1.一种液滴阵列生成芯片，其特征在于，包括：基板，所述基板具有第一表面；多个二氧化硅球壳，多个所述二氧化硅球壳相互间隔地单层排列在所述基板的第一表面上，所述二氧化硅球壳为内部中空的壳状结构，并且壳状结构上具有介孔，所述二氧化硅球壳具有内表面和外表面，所述介孔连通所述二氧化硅球壳的内表面和外表面，所述二氧化硅球壳的外表面为疏水性的，所述二氧化硅球壳的内表面和所述介孔的孔道表面为亲水性的。2.根据权利要求1所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述二氧化硅球壳的外径为20μm至30μm，所述二氧化硅球壳的壳层厚度为1.5μm至3μm。3.根据权利要求1或2所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述二氧化硅球壳的外表面上带有第一疏水性官能团。4.根据权利要求3所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述第一疏水性官能团选自饱和或不饱和的烃基、氟烃基和氯烃基中的任意一种或多种。5.根据权利要求4所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述第一疏水性官能团通过Si‑O‑Si化学键连接在所述二氧化硅球壳的外表面上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述二氧化硅球壳的内表面和所述介孔的孔道表面带有亲水性官能团。7.根据权利要求1至6中任一项所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述介孔的孔径为0.8μm至1.5μm。8.根据权利要求7所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述介孔在所述二氧化硅球壳的外表面上的分布密度为每1.13μm2至11.04μm2的外表面上存在1个介孔。9.根据权利要求1至8中任一项所述的液滴阵列生成芯片，其中，相邻两个所述二氧化硅球壳之间的间距为D，所述二氧化硅球壳的外径为R，0＜D≤R。10.根据权利要求1至9中任一项所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述基板的第一表面为疏水性的。11.根据权利要求10所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述基板的第一表面上带有第二疏水性官能团。12.根据权利要求1至11中任一项所述的液滴阵列生成芯片，其中，多个所述二氧化硅球壳与所述基板利用Si‑O化学键结合在一起。13.根据权利要求1至12中任一项所述的液滴阵列生成芯片，其中，所述基板还具有第二表面，所述基板的第一表面或第二表面上设置有荧光信号阻挡层。14.一种液滴阵列生成芯片的制备方法，其特征在于，包括：提供基板，所述基板具有第一表面；在所述基板的第一表面上形成相互间隔并单层排列的多个二氧化硅球壳，所述二氧化硅球壳为内部中空的壳状结构，并且壳状结构上具有介孔，所述二氧化硅球壳具有内表面和外表面，所述介孔连通所述二氧化硅球壳的内表面和外表面，所述二氧化硅球壳的外表面为疏水性的，所述二氧化硅球壳的内表面和所述介孔的孔道表面为亲水性的。15.根据权利要求14所述的制备方法，所述在所述基板的第一表面上形成相互间隔并单层排列的多个二氧化硅球壳包括：2CN115895860A权利要求书2/3页对所述基板的第一表面进行一次改性，使得在所述基板的第一表面上引入羟基和能够水解为羟基的官能团中的至少一种；制备多个具有核壳结构的核壳微球，所述核壳微球的壳为不带有介孔的初始二氧化硅球壳，所述核壳微球的核被配置为能够对所述初始二氧化硅球壳提供支撑并且能够被去除；将多个所述核壳微球相互间隔并单层排列在经过一次改性的所述基板的第一表面上；对所述核壳微