PDMS微流控芯片的制作.doc

PDMS微流控芯片的制作摘要：采用最常见的材料PDMS制作微流控芯片，PDMS作为高分子聚合物中的固化型聚合物，被广泛运用于制备微流控芯片。芯片由PDMS基片和PDMS盖片组成，微流控沟道位于基片上，由盖片进行密封关键词： PDMS 固化型聚合物 微流控芯片 基片 盖片1 引言微流控分析芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的加工，但芯片通道的加工尺寸远大于大规模集成电路，芯片的大小约数平方厘米，微通道宽度和深度为微米级，因此对加工技术的要求要低一些。另一方面，对芯片材料的选择，微通道的设计，微通道的表面改性及芯片的制作则是微流控分析芯片的关键问题。最早的微流控芯片是用单晶硅制作。这主要得益于成熟的微电子和微机械加工技术。玻璃微流控芯片具备优良的光学性能和支持电渗流特性，易于表面改性，可直接借鉴传统的毛细管电泳分析技术，因此在微流控芯片发展初期受到更多重视并得到相应发展，至今仍是最广泛使用的芯片之一。用玻璃材料制作微流控芯片具有很多的优越性，但聚合物以其较玻璃价廉，制作方法简单，生产成本低，可制作一次性使用芯片等特点，正日益为人们所关注。制作聚合物芯片的方法有复制，浇注，注塑，热压等，可在微米尺度范围内加工具有复杂微通道网络的聚合物基片。制作的基片与盖片封合，形成微流控通道。通道表面可进行改性，以提供合适的物理，化学或生物功能，如制成亲水性，易于溶液的装载;制成疏水性则可用作毛细阀，蛋白质，酶或免疫分子的固定和表面电荷的附着。聚合物具有多样化的物理和化学性质，针对特定的应用可选择不同的聚合物。2 PDMS微流控芯片的制作2.1 制作材料聚二甲基硅氧烷（PDMS），固化剂 , SU-8光固胶,培养皿，锡纸，沾灰胶，打孔器2.2 制作过程 2.2.1 模具的制作（1）光刻 （2）显影 （3）刻蚀2.2.2 基片的制作 （1）取聚二甲基硅氧烷（PDMS）Xg，放于一次性塑料杯中，再取Yg固化剂，置于该杯中，PDMS与固化剂质量比为10:1。用一次性勺子顺时针搅拌30min，充分搅拌均匀。可发现产生小气泡。 （2）将混合物浇注在模具上，60摄氏度固化2h。实物图见下图 （3）用手术刀将固化后的混合物沿着模板切割，可得PDMS基片。再用打孔器在PDMS上打孔。实物图见下图2.2.3 盖片的制作PDMS盖片在一培养皿中浇注制成，盖片按基片的尺寸裁片，打孔，用作样品引入口和储液池。2.2.4 基片和盖片的对合3 PDMS微流控芯片的特点（1） 能可逆和重复变形而不发生永久性破坏（2） 能用模塑法高保真的复制微流控芯片（3） 能透过300nm以上紫外和可见光（4） 耐用且有一定的化学惰性（5） 无毒，廉价4 发展前景 从目前的发展水平看，微流控分析芯片已突破发展初期在加工技术及基本流控技术上的主要难关，正在进入一个开展更深入的基础研究，广泛扩大应用领域，及深度产业化的转折时期，预计这一时期不会很长。以微流控芯片为核心的为微分析系统将取代当前化学分析实验室的很多设备，使化学分析进入病房，生产现场甚至家庭。在此基础上再经过三五年，能检测自身生化指标及基因变异，食品卫生及环境状况的便携式“个人化验室”将可能成为现实。我国在微流控分析方面的研究虽然起步较国外晚了四到五年，但在多个相关的学科领域都具有足够的积累与优势，我过具有世界上最大的微