今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)微流控芯片制備材料、微流控芯片制作方法的有關(guān)報(bào)道，通過(guò)閱讀這篇文章，大家可以對(duì)微流控芯片具備清晰的認(rèn)識(shí)，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(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微米尺度的芯片上，自動(dòng)完成分析全過(guò)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(gè)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科交叉的嶄新研究領(lǐng)域。

微流控芯片通過(guò)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(cè)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(gè)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(duì)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(huì)形成不同的幾何形貌特征;對(duì)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(jì)選取材料時(shí)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(fèi)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(cè)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(duì)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(guò)上面的介紹，想必大家對(duì)微流控芯片的制備材料已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。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(yáng)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(yáng)模剝離，得到具有微通道芯片的這種制備微芯片的方法稱(chēng)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(yáng)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(yáng)膜可采用標(biāo)準(zhǔn)刻蝕技術(shù)。PDMS模具可通過(guò)直接澆注于由硅材料、玻璃等材料制的母模上制得。

澆注用的高分子材料應(yīng)具有低粘度，低固化溫度。在重力作用下，可充滿模子上的微通道和凹槽等處?？捎玫牟牧嫌袃深?lèi)：固化型聚合物和溶劑揮發(fā)型聚合物。

雖然模塑法受限于高分子材料，但該法簡(jiǎn)便易行，芯片可大批量復(fù)制，且不需要昂貴的設(shè)備，是一個(gè)可以制作廉價(jià)分析芯片的方法。

(2)注塑法

注塑法的工藝是通過(guò)光刻和刻蝕技術(shù)在硅片上刻蝕出電泳芯片陰模，用此陰模進(jìn)行24h左右的電鑄，得到0.5cm厚的鎳合金模，再將鎳合金模加厚，精心加工制成金屬注塑模具，將此模具安裝在注塑機(jī)上批量生產(chǎn)聚合物微流控芯片基片。

在注塑法制作過(guò)程中，模具制作復(fù)雜，技術(shù)要求高，周期長(zhǎng)，是整個(gè)工藝過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。一個(gè)好的模具可生產(chǎn)30~50萬(wàn)張聚合物芯片，重復(fù)性好，生產(chǎn)周期短，成本低廉，適宜于已成型的芯片生產(chǎn)。

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