玻璃芯片上温控微阀的制备和微流体控制性能研究

聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)在临界温度(32℃)附近会发生敏锐的相变,导致其体积和表面亲疏水性的突变.利用这种由温度刺激引起的体积变化,可以控制微通道内微流体的运动状态.本文以2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮为引发剂,水-乙醇混合体系为溶剂,在玻璃芯片通道内局部区域以紫外光诱导聚合PNIPAAm整体柱塞,制备温控微阀.系统地考察了聚合条件对该阀的形态和性能的影响.在此基础上,建立了一个芯片上的集成化单温控阀流动注射分析模型,利用镁离子与荧光探针O,O′-二羟基偶氮苯的螯合荧光反应,表征温控微阀的控流效果.结果表明,所制作的微阀温控效果良好,在微流控领域有应用前景.

聚二甲基硅氧烷微流控通道内温控表面张力微阀的研制

介绍一种在全聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片通道中制备温控毛细管力微阀的简易方法.通过二苯甲酮诱导的光引发聚合接枝反应,在PDMS表面接枝聚丙烯酸(PAA)或温敏高聚物聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm),使高度疏水的PDMS表面改性为亲水(接枝PAA)或温控亲疏水性可调(接枝PNIPAAm).在此基础上,建立了在PDMS通道内的"二步区域接枝法",即在PDMS大部分通道表面引入亲水性PAA,而在需要设置温控毛细管力微阀的部位接枝PNIPAAm,以此在已封合的全PDMS通道内研制了温控毛细管力微阀.通过微型半导体加热/制冷器对微阀温度进行调控,室温时水溶液可以通过微阀;而40℃时,液流的前沿接触到PNIPAAm接枝区后会停止流动,实现了在T型PDMS通道内水溶液流体的简单操控.