不同材質(zhì)微流控芯片的加工工藝
微流控芯片又稱芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab on a chip)是通過(guò)精細(xì)加工技術(shù)加工微納尺度通道網(wǎng)絡(luò),將生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過(guò)程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等基本操作單元集成到一塊幾個(gè)平分厘米的芯片上,以可控流體貫穿整個(gè)系統(tǒng),用以替代常規(guī)化學(xué)或生物實(shí)驗(yàn)室的各種功能的一種技術(shù)平臺(tái)。微結(jié)構(gòu)是微流控芯片的核心部分,常用的芯片材質(zhì)有PDMS、PMMA、玻璃等,不同材質(zhì)芯片制備解決方案不同。
PDMS芯片:又稱硅橡膠,是眾多聚合物中用得較多的一種。能透過(guò)250nm以上的紫外與可見(jiàn)光;耐用、有一定的化學(xué)惰性;無(wú)毒、廉價(jià);能可逆和重復(fù)變形而不發(fā)生永久性破壞;能用模塑法高保真地復(fù)制微流控芯片;芯片微通道表面可進(jìn)行多種改性修飾;它不僅能與自身可逆結(jié)合(或不可逆),還能與玻璃、硅、二氧化硅和氧化型多聚物可逆結(jié)合(或不可逆)。PDMS芯片微結(jié)構(gòu)尺寸取決于其注塑模具,普通紫外光刻工藝加工的尺寸最細(xì)可到2um,由于PDMS芯片材質(zhì)的透氣性、透光性和生物相容性,常用于生命科學(xué)領(lǐng)域。
PDMS微流控芯片制備示意圖如下:
PMMA芯片:PMMA硬質(zhì)塑料芯片微結(jié)構(gòu)尺寸取決于其注塑模具或者銑刀,PMMA等硬質(zhì)塑料芯片由于其優(yōu)良的光學(xué)、機(jī)械性能和生物相容性,常用于無(wú)機(jī)水溶劑微流處理的各種領(lǐng)域,比如微流混合芯片。
PMMA芯片制備示意圖如下:
玻璃芯片:玻璃芯片由于其優(yōu)良的光學(xué)性能、機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,除了可用于生命科學(xué)領(lǐng)域之外,也可用于化學(xué)分析應(yīng)用。
玻璃微流控芯片制備示意圖如下:
硅片:硅具有良好的化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定性。單晶硅生產(chǎn)工藝和微細(xì)加工技術(shù)已趨成熟,在半導(dǎo)體和集成電路上得到廣泛應(yīng)用。在硅片上使用光刻和蝕刻方法高度精度地復(fù)制出二維圖形,即使是復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu),也可以通過(guò)微加工技術(shù)獲得。由于硅材料有良好的光潔度和成熟的加工工藝,常用作制作微流控芯片時(shí)的模具。
標(biāo)簽:   微流控芯片加工