微流控芯片制作方法詳解

微流控芯片組成結(jié)構(gòu)

微流控芯片由片基（pmma;玻璃，pdms等材料）一由通道，進液口，檢測窗等結(jié)構(gòu)構(gòu)成。外圍設(shè)備有蠕動泵，微量注射泵，控溫，加速度，及紫外，光譜，熒光等檢測部件組成。可以將生物學(xué)實驗室的實驗過程濃縮到一個片基上，因此又稱為LABonchip。片基的結(jié)構(gòu)由具體實驗決定，設(shè)計和加工微流控芯片片基是做微流控實驗的基礎(chǔ)。附加在芯片結(jié)構(gòu)上的電器設(shè)備是芯片實驗的必要組成部分，主要功能如驅(qū)動液路的流動，液路的流向，溫度調(diào)控，圖像采集和分析，反饋和自動控制等。

微流控芯片的制作

1、加工技術(shù)起源于微電子工業(yè)微機電加工技術(shù)，即集成電路芯片制作的光刻和蝕刻技術(shù)，微管道寬度和深度為微米級，比集成電路芯片的大，但加工精度要求則相

對較低。

2、基片材料應(yīng)具有良好的電絕緣性、散熱性、光學(xué)性能可以修飾性，可產(chǎn)生電滲流，能固載生物大分子，對檢測信號干擾小或無干擾; 與芯片實驗室的工作介質(zhì)之間要有良好的化學(xué)和生物相容性，不發(fā)生反應(yīng)。基片材料從硅片發(fā)展到玻璃，石英，有機聚合物等。

3、微米尺寸結(jié)構(gòu)，要求在制備過程中必須對環(huán)境進行嚴格認真的控制，包括空氣濕度，空氣溫度，空氣及制備過程中所使用的各種介質(zhì)中的顆粒密度，要求在潔凈室內(nèi)完成。

微流控芯片的基本加工

1、光刻和蝕刻技術(shù)，用光膠。掩膜、和紫外光進行微制造，由薄膜沉積，光刻和蝕刻三個工序組成。

2、光刻前首先要在基片表面覆蓋一層薄膜。然后在薄膜表面用甩膠機均勻地覆蓋上一沉光膠，將掩膜上微流控芯片設(shè)計圖案通過曝光成像的原理轉(zhuǎn)移到光膠層的工藝過程稱為光刻。

3、光刻的質(zhì)量則取夫央于光抗蝕劑（有正負之分）和光刻掩膜版的質(zhì)量。掩膜的基本功能是基片受到光束照射（如紫外線）時，在圖形區(qū)和非圖形區(qū)產(chǎn)生不同的光吸收和透過能力。

微流控芯片是當前微全分析系統(tǒng)發(fā)展的熱點領(lǐng)域。其產(chǎn)生的應(yīng)用目的是實現(xiàn)微全分析系統(tǒng)的終極目標一一芯片實驗室，目前重點應(yīng)用領(lǐng)域是生命科學(xué)領(lǐng)域。

微流控芯片材料的優(yōu)缺點

PDMS微流控芯片的優(yōu)點及制作方法

PDMS的優(yōu)點：

（1）PDMS因為彈性好，在脫模過程中，加工出來的PDMS微通道在保持模具完整無損的情況下，能夠輕松剝離出來，從而實現(xiàn)模具的重復(fù)利用。

（2）PDMS柔性好，易于吸附在其他材質(zhì)的襯底之上，而且PDMS與相對粗糙的表面接觸非常緊密，經(jīng)過處理后，與基底封接效果好，鍵合工藝簡

單，澆鑄法制備PDMS結(jié)構(gòu)具有較高的成型質(zhì)量。

（3）PDMS的電絕緣性也很好，因而被運用于各種主流毛細管電泳芯片的制作;PDMS對溫度等也很不敏感且具有化學(xué)惰性，與大部分待檢測液體都不會發(fā)生反應(yīng)，因而具有很高的生物兼容性，滿足大量不同生物實驗的要求。

（4）迄今為止，以PDMS為主要加工制備材料的微流控芯片已被廣泛應(yīng)用到醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域。

PDMS芯片的制作方法：

1、配膠：打開天平稱膠。A膠：B膠=10:1。A膠與B膠的比越大配出來的膠越軟。

2、勻膠：打開真空脫泡攪拌機，放入稱好的膠，抽真空將膠攪拌混合。

3、修飾：將處理好的硅片放入揮發(fā)缸中，滴1~2滴修飾劑（甲基氯硅烷）修飾約3min。

4、倒膠：錫紙鋪平于皿內(nèi)，放入硅片模具，將硅片輕輕壓實后倒膠，務(wù)必使硅片上的膠無氣泡。

5、干燥：85*C恒溫干燥箱內(nèi)干燥約30min。

6、剝膠：稍冷卻后撕下錫紙，將固化后的PDMS與硅片分離，小心揭下PDMS，注意不要損壞硅片。

7、切割：用切割刀沿著芯片外框小心切割，注意切割整齊。

8、打孔：用打孔器打孔，注意打孔的位置、孔徑大小。

9、清理：清洗芯片。

10、鏡檢：用顯微鏡觀察芯片通道是否合格。