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微流控芯片具有集成化程度高、效率高、消耗少等诸多优点,有着巨大的应用价值和潜力。但高昂的制造成本制约了芯片大规模的商业化应用。从制备材料、制备工艺及使用性能来看,玻璃的制备工艺成熟,应用性能优良,但制备工艺复杂,成本高;聚合物制备工艺简单,成本低,但应用性能差。本研究以廉价的载玻片和PDMS为材料,通过空气等离子体改性实现芯片的不可逆封接,制备了玻璃-PDMS、PDMS-PDMS芯片,并对芯片的电特性进行了研究。
本文讨论了各工序对刻蚀玻璃沟道的影响,通过工艺参数的优化,制备出质量良好的沟道。利用光刻和蚀刻技术,制备了硅和RFJ220负型光刻胶阳模。在阳模上浇注液态的PDMS单体,通过加热固化制得了含微通道的PDMS基片。利用空气等离子体在低温条件下对PDMS表面进行改性,提高了其表面的亲水性能,实现了芯片的不可逆封接。
利用电流监测法对芯片的电渗性能进行了研究,重点分析了缓冲液种类、浓度、分离电压、表面活性剂(SDS)、温度等对电渗流的影响,获得了稳定电渗性能的基本条件,为微流控系统的设计、测试、优化、应用提供了依据。