你了解微流控芯片的制作材料嗎?兩大微流控芯片制作方法分析

時間：2021-12-15 10:24:18

關(guān)鍵字：微流控芯片芯片模塑法

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[導(dǎo)讀]今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)砦⒘骺匦酒苽洳牧?、微流控芯片制作方法的有關(guān)報道，通過閱讀這篇文章，大家可以對微流控芯片具備清晰的認(rèn)識，主要內(nèi)容如下。

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)砦⒘骺?a href="/tags/芯片" target="_blank">芯片制備材料、微流控芯片制作方法的有關(guān)報道，通過閱讀這篇文章，大家可以對微流控芯片具備清晰的認(rèn)識，主要內(nèi)容如下。

一、微流控芯片的制備材料

微流控芯片技術(shù)(Microfluidics)是把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。由于它在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展成為一個生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機械等學(xué)科交叉的嶄新研究領(lǐng)域。

微流控芯片通過微細(xì)加工技術(shù)集成各種不同功能的單元，如微反應(yīng)池、微泵、微閥、檢測單元等。微通道加工技術(shù)與以硅材料二維和淺深度加工為主的集成電路芯片不同。微流控芯片微通道的兩個重要指標(biāo)是深寬比和微通道界面形狀。

深寬比指在基片上形成的微結(jié)構(gòu)的深度特征與寬度特征之比，高深寬比結(jié)構(gòu)加工難度較大。對于直接加工法，形狀特征與腐蝕的方向性有關(guān)，即各向同性或各向異性會形成不同的幾何形貌特征;對于復(fù)制加工方法，如熱模壓和模塑法等，微通道幾何形狀直接與模板形狀及加工工藝有關(guān)。

微流控芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計選取材料時考慮的主要因素是：

① 優(yōu)良的加工性能，便于大批量生產(chǎn)以降低費用。

② 生物相容性或化學(xué)惰性，不影響分析試劑、藥物的化學(xué)性質(zhì);

③ 散熱和絕緣性;

④ 良好的光透性能，適應(yīng)光學(xué)檢測的要求。

另外還要考慮材料的電滲流特性、表面可修飾性及可密封性能等。

到目前為止，制作微流控芯片的材料主要有：硅、玻璃、石英、高聚物、陶瓷、紙等。選擇合適的材料對于制作工藝選擇和微流控芯片的成功應(yīng)用非常重要。

二、微流控芯片模塑法+注塑法

通過上面的介紹，想必大家對微流控芯片的制備材料已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識。在這部分，小編將為大家介紹兩種制作微流控芯片的方法。

(1)模塑法

用光刻和刻蝕的方法先制出陽模(所需通道部分突起);澆注液態(tài)的高分子材料，然后將固化后的高分子材料與陽模剝離，得到具有微通道芯片的這種制備微芯片的方法稱為模塑法。模塑法的關(guān)鍵在于模具和高分子材料的選擇，理想的材料應(yīng)相互之間粘附力小，易于脫模。

微通道的陽膜可由硅材料、玻璃、環(huán)氧基SU-8負(fù)光膠和PDMS等制造。硅或玻璃陽膜可采用標(biāo)準(zhǔn)刻蝕技術(shù)。PDMS模具可通過直接澆注于由硅材料、玻璃等材料制的母模上制得。