微流控芯片有哪些常用材料及特性介紹
微流控芯片的制造材料可以分為三大類：無機材料、聚合物和紙。
無機材料：硅、玻璃、陶瓷
聚合物：彈性體【聚二甲基硅氧烷（PDMS）、熱固性聚酯 (TPE) 微流控芯片】、熱塑性聚合物 【 聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA ）、全氟化合物（PFEP / PFA / PFPE）、聚氨酯 （PU）】
微流控芯片的材質(zhì)特性概述 | ||||||
特性 | 硅/玻璃 | 彈性體材料 | 熱固性材料 | 熱塑性塑料 | 水凝膠 | 紙 |
楊氏（拉伸）模量（Gpa） | 130-180/50-90 | ~0.0005 | 2.0-2.7 | 1.4-4.1 | 低 | 0.0003-0.0025 |
最小通道尺寸 | ＜100 nm | ＜1 nm | ＜100 nm | ~100 nm | ~10 μm | ~200 μm |
通道輪廓 | 有限 3D | 3D | 任意 3D | 3D | 3D | 2D |
多層通道 | 難 | 簡單 | 簡單 | 簡單 | 中等 | 簡單 |
熱穩(wěn)定性 | 非常高 | 一般 | 高 | 中到高 | 低 | 一般 |
抗氧化性 | 優(yōu)秀 | 中等 | 好 | 中等到良好 | 低 | 低 |
溶劑相容性 | 非常高 | 低 | 高 | 中到高 | 低 | 一般 |
疏水性 | 親水性 | 疏水性 | 疏水性 | 疏水性 | 親水性 | 兩親性 |
表面電荷 | 非常穩(wěn)定 | 不穩(wěn)定 | 穩(wěn)定 | 穩(wěn)定 | N/A | N/A |
透氧性 | ＜0.01 | ~500 | 0.03-1 | 0.05-5 | ＞1 | ＞1 |
光學透明度 | 無/高 | 高 | 高 | 中到高 | 低到中 | 低 |
不同材料在各種應用的優(yōu)劣性 | ||||||
應用及特性 | 硅/玻璃 | 彈性體材料 | 熱固性材料 | 熱塑性塑料 | 水凝膠 | 紙 |
電泳 | 優(yōu)秀 | 一般 | 好 | 好 | N/A | N/A |
電化學檢測 | 好 | 有限 | 一般 | 一般 | 無 | 一般 |
有機合成 | 優(yōu)秀 | 較差 | 好 | 中到高 | N/A | N/A |
液滴 | 優(yōu)秀 | 一般 | 好 | 好 | N/A | N/A |
聚合酶鏈反應 | 優(yōu)秀 | 好 | 好 | 好 | N/A | N/A |
蛋白質(zhì)結(jié)晶 | 較差 | 好 | 較差 | 一般 | N/A | N/A |
生物養(yǎng)殖 | 一般 | 好 | 一般 | 一般 | 優(yōu)秀，3D | 好，3D |
生產(chǎn)成本 | 高 | 一般 | 高 | 低 | 中到高 | 低 |
可重用性 | 可 | 不可 | 可 | 可 | 不可 | 不可 |
一次性設備使用 | 昂貴 | 好 | 昂貴 | 好 | 難以儲存 | 好 |
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