微流控芯片的加工技術(shù)

微細(xì)加工技術(shù)是微流控芯片發(fā)展的前提條件，微流控芯片的制作技術(shù)首先起源于制造半導(dǎo)體及集成電路芯片所廣泛采用的光刻(Lithography)和蝕刻技術(shù)(Etching)，目前已經(jīng)廣泛地用于硅片、玻璃和石英等基質(zhì)材料上微流體網(wǎng)絡(luò)的制作。其微制造工藝為：首先通過(guò)光學(xué)制板照相技術(shù)制備包括微流控芯片圖案的掩模，制備好的掩模通常是鍍有鉻層的石英玻璃板；然后用甩膠機(jī)均勻地在芯片表面涂敷一層光刻膠，在紫外光下進(jìn)行曝光，顯影。上述工作完成之后，用相應(yīng)的腐蝕劑對(duì)芯片進(jìn)行蝕刻，蝕刻完成后，去除剩余的光刻膠便可獲得所需的芯片微細(xì)結(jié)構(gòu)。該方法工藝周期長(zhǎng)、制作成本高，但其微加工技術(shù)非常成熟。

與硅片、玻璃材料不同的是，可用于微流控芯片加工制作的高分子聚合物種類繁多，而且各材料之間的物理化學(xué)性質(zhì)差別很大，所以它們的微加工技術(shù)表現(xiàn)出了一定的多樣性，目前主要有模塑法、熱壓法、LIGA 技術(shù)、激光燒蝕技術(shù)和軟光刻法等。模塑法(Injection Molding)是指通過(guò)光刻掩模技術(shù)制得凸起的微流控芯片陽(yáng)模，然后在陽(yáng)模上澆注液態(tài)的高分子聚合物，當(dāng)高分子聚合物完全固化后將其與陽(yáng)模剝離即可得到具有微流體網(wǎng)絡(luò)的基片，適宜采用模塑法的高分子材料應(yīng)該具有很低的黏度和很低的固化溫度，如 PDMS，環(huán)氧樹(shù)脂，聚四氟乙烯等材料。熱壓法也是一種需要陽(yáng)模的微流控芯片制造技術(shù)，該技術(shù)主要利用了高分子聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度。與模塑法相比，熱壓法制得的微通道重復(fù)性較差，而且管道易產(chǎn)生變形，操作條件相對(duì)苛刻。該方法主要應(yīng)用于熱塑性材料的加工，如 PMMA 和 PC 等。激光燒蝕(Laser Ablation)是一種新型的微細(xì)加工技術(shù)，它是通過(guò)紫外激光降解高分子聚合物，適宜激光燒蝕加工的材料有 PMMA、聚苯乙烯、硝化纖維等。

 微流控芯片的微流體控制技術(shù)

微流體操縱技術(shù)是微流控芯片技術(shù)中最重要的一個(gè)研究領(lǐng)域之一，一般可分為恒壓泵和恒流泵，恒壓泵主要是指壓力不變，流量的自然變化。恒流板是指流量不變，壓力的自然變化。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室微量注射泵也是微流控芯片進(jìn)樣設(shè)備的主要選擇方向。具體選擇哪款輸送泵需要結(jié)合研究者的具體實(shí)驗(yàn)要求來(lái)確定。

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