一种快速键合聚碳酸酯微流控芯片的制备工艺

微型全分析系统或称芯片实验室(Lab-on-a-Chip,简称LOC)是一个跨学科的新方向,其基本特征和最大的优势是可以将多种功能单元集中在只有几平方厘米的微芯片上,因此具备更广泛、更灵活的适用性。其中,键合工艺是微流控芯片制作过程中的关键步骤,市场上常见技术工艺可分为超声焊接、激光焊接、热压键合、溶剂键合等。本文为符合高通光性及生物相容性两个条件,选用聚酯酸酯(PC)作为微流控芯片基材,在简单、快速、有效的自动化流水线上,通过溶剂键合与热压键合两个方式的结合,实现微流控应用芯片的大规模生产,并且芯片可承受0.2-0.3Mpa的使用压强,满足多方面使用用途。

液滴微流控中空气/CF_(4)等离子体表面改性环烯烃共聚物

环烯烃共聚物(COC)是一种新型的微流控材料,其疏水性虽然可以保证油包水微滴生成,却极大降低了芯片的键合强度。采用空气/CF_(4)射频放电低温等离子体对COC进行表面改性,成功制备了高亲水性到高疏水性的COC表面,并利用接触角测量、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对处理后的表面进行了分析和表征。通过微滴生成实验与剥离实验研究了等离子体表面改性对COC芯片微滴生成、流动行为和键合强度的影响,并监测了改性表面的时效性。结果表明,空气等离子体处理后芯片黏接性能与润湿性能显著提高,但此时生成水包油微滴。经过空气等离子体活化后再经过CF_(4)等离子体处理的芯片疏水性恢复并超越本征,油包水微滴再度生成。因此,低温等离子体改性可以成为在不影响芯片功能的前提下实现芯片结构强化的有效方法,另外改性后芯片的生物应用值得进一步探索。