微流控芯片制作方法详解

微流控芯片

微流控芯片组成结构

微流控芯片由片基（pmma，玻璃，pdms等材料）一由通道，进液口，检测窗等结构构成。外围设备有蠕动泵，微量注射泵，控温，加速度，及紫外，光谱，荧光等检测部件组成。可以将生物学实验室的实验过程浓缩到一个片基上，因此又称为LABonchip。片基的结构由具体实验决定，设计和加工微流控芯片片基是做微流控实验的基础。附加在芯片结构上的电器设备是芯片实验的必要组成部分，主要功能如驱动液路的流动，液路的流向，温度调控，图像采集和分析，反馈和自动控制等。

微流控芯片的制作

1、加工技术起源于微电子工业微机电加工技术，即集成电路芯片制作的光刻和蚀刻技术，微管道宽度和深度为微米级，比集成电路芯片的大，但加工精度要求则相对较低。

2、基片材料应具有良好的电绝缘性、散热性、光学性能可以修饰性，可产生电渗流，能固载生物大分子，对检测信号干扰小或无干扰; 与芯片实验室的工作介质之间要有良好的化学和生物相容性，不发生反应。基片材料从硅片发展到玻璃，石英，有机聚合物等。

3、微米尺寸结构，要求在制备过程中必须对环境进行严格认真的控制，包括空气湿度，空气温度，空气及制备过程中所使用的各种介质中的颗粒密度，要求在洁净室内完成。

微流控芯片的基本加工方法

1、光刻和蚀刻技术，用光胶。掩膜、和紫外光进行微制造，由薄膜沉积，光刻和蚀刻三个工序组成。

2、光刻前首先要在基片表面覆盖一层薄膜。然后在薄膜表面用甩胶机均匀地覆盖上一沉光胶，将掩膜上微流控芯片设计图案通过曝光成像的原理转移到光胶层的工艺过程称为光刻。

3、光刻的质量则取夫央于光抗蚀剂（有正负之分）和光刻掩膜版的质量。掩膜的基本功能是基片受到光束照射（如紫外线）时，在图形区和非图形区产生不同的光吸收和透过能力。

微流控芯片是当前微全分析系统发展的热点领域。其产生的应用目的是实现微全分析系统的终极目标一一芯片实验室，目前重点应用领域是生命科学领域。

微流控芯片材料的优缺点

PDMS微流控芯片的优点及制作方法

PDMS的优点：

（1）PDMS因为弹性好，在脱模过程中，加工出来的PDMS微通道在保持模具完整无损的情况下，能够轻松剥离出来，从而实现模具的重复利用。

（2）PDMS柔性好，易于吸附在其他材质的衬底之上，而且PDMS与相对粗糙的表面接触非常紧密，经过处理后，与基底封接效果好，键合工艺简单，浇铸法制备PDMS结构具有较高的成型质量。

（3）PDMS的电绝缘性也很好，因而被运用于各种主流毛细管电泳芯片的制作;PDMS对温度等也很不敏感且具有化学惰性，与大部分待检测液体都不会发生反应，因而具有很高的生物兼容性，满足大量不同生物实验的要求。

（4）迄今为止，以PDMS为主要加工制备材料的微流控芯片已被广泛应用到医学和生命科学等领域。

PDMS芯片的制作方法：

1、配胶：打开天平称胶。A胶：B胶=10:1。A胶与B胶的比越大配出来的胶越软。

2、匀胶：打开真空脱泡搅拌机，放入称好的胶，抽真空将胶搅拌混合。

3、修饰：将处理好的硅片放入挥发缸中，滴1~2滴修饰剂（甲基氯硅烷）修饰约3min。

4、倒胶：锡纸铺平于皿内，放入硅片模具，将硅片轻轻压实后倒胶，务必使硅片上的胶无气泡。

5、干燥：85*C恒温干燥箱内干燥约30min。

6、剥胶：稍冷却后撕下锡纸，将固化后的PDMS与硅片分离，小心揭下PDMS，注意不要损坏硅片。

7、切割：用切割刀沿着芯片外框小心切割，注意切割整齐。

8、打孔：用打孔器打孔，注意打孔的位置、孔径大小。

9、清理：清洗芯片。

10、镜检：用显微镜观察芯片通道是否合格。

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