用于制作微流控芯片材料的主要优势

微流控芯片

微流控分析芯片发源于MEMS技术，因此早期常用的材料是晶体硅和玻璃。高分子聚合物材料近年来己经成为微流控芯片加工的主导材料，它的种类繁多、价格便宜、绝缘性好，可施加高电场实现快速分离，加工成型方便，易于实现批量化生产。

晶体硅具有散热好、强度大、价格适中、纯度高和耐腐蚀等优点，随着微电子的发展，硅材料的加工技术越来越成熟，硅材料首次被用于微流控芯片的制作。 硅材料具有良好的光洁度和成熟的加工工艺，一次可以用于微泵、微阀和模具等器件。但是硅材料也具有本身的缺点，例如绝缘性和透光性较差、深度刻蚀困难、硅基片的粘合成功率低等，这些影响了硅的应用。

玻璃己被广泛用于制作微流控芯片，使用光刻和蚀刻技术可以将微通道网络刻在玻璃材料上，它的优点是有一定的强度、散热性、透光性和绝缘性都比较好，很适合通常的样品分析。

目前，高分子聚合物材料由于成本低、易于加工成型和批量生产等优点，得到了越来越多的关注。用于加工微流控分析芯片的高分子聚合物材料主要有三大类：热塑性聚合物、固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物。热塑性聚合物包括有聚酰胺(PI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸 乙二醇酯(PET)等；固化型聚合物有聚二甲基硅氧烷(也称硅酮弹性体或硅橡胶，PDMS)、环氧树脂和聚氨酯等，将它们与固化剂混合后，经过一段时间固 化变硬后得到微流控芯片。溶剂挥发型聚合物有丙烯酸、橡胶和氟塑料等，将它们溶于适当的溶剂后，经过缓慢的挥发溶剂而得到芯片。PDMS材料因其显著的优 势，在学术界与工业界中的微流控芯片研究与应用极为广泛。PDMS芯片经软刻蚀加工技术，可以实现高精度微结构的生成。并且，由于这种材料的弹性，可以更好地与外界部件进行整合。PDMS芯片应用在某些生物实验中，可以形成足够稳定的温度梯度，便于反应的实现。除此之外，由于其对可见光与紫外光的课穿透性，使得其得以与多种光学检测器实现联用。在细胞实验中，由于PDMS的无毒特征以及透气性，因此显现出其他聚合物材料相比不可替代的地位。

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