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微流控芯片常用的加工材料有哪些?

更新時間:2022-10-08   瀏覽次數:175次
  微流控芯片技術微流控,是一種控制和操控微尺度流體,大大縮短了反應時間,提高了檢測結果的準確性,檢測體系的靈敏度和重復性,實現了對微量樣品的層流控制。其原理是采用類似半導體的微機電加工技術在芯片上構建微流路系統,將實驗與分析過程轉載到由彼此聯系的路徑和液相小室組成的芯片結構上,加載生物樣品和反應液后,采用微機械泵。電水力泵和電滲流等方法驅動芯片中緩沖液的流動,形成微流路,于芯片上進行一種或連續多種的反應。
 
  微流控芯片早期常用的材料是晶體硅和玻璃,而高分子聚合物材料近年來己經成為芯片加工的新型材料,它的種類繁多、價格便宜、絕緣性好,可施加高電場實現快速分離,加工成型方便,易于實現批量化生產。晶體硅具有散熱好、強度大、價格適中、純度高和耐腐蝕等優點,隨著微電子的發展,硅材料的加工技術越來越成熟,硅材料也被用于芯片的制作。硅材料具有良好的光潔度和成熟的加工工藝,一次可以用于微泵、微閥和模具等器件。但是硅材料也具有本身的缺點,例如絕緣性和透光性較差、深度刻蝕困難、硅基片的粘合成功率低等,這些影響了硅的應用。玻璃己被廣泛用于制作芯片,使用光刻和蝕刻技術可以將微通道刻在玻璃材料上,它的優點是有一定的強度、散熱性、透光性和絕緣性都比較好,很適合通常的樣品分析。
 
  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產等優點,得到了越來越多的關注。用于加工芯片的高分子聚合物材料主要有三大類:熱塑性聚合物、固化型聚合物和溶劑揮發型聚合物。具體分析如下:
 
  1、熱塑性聚合物包括有聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等;
 
  2、固化型聚合物有聚二甲基硅氧烷也稱硅酮彈性體或硅橡膠,環氧樹脂和聚氨酯等,將它們與固化劑混合后,經過一段時間固化變硬后得到芯片。
 
  3、溶劑揮發型聚合物有丙烯酸、橡膠和氟塑料等,將它們溶于適當的溶劑后,經過緩慢的揮發溶劑而得到芯因其顯著的優勢,在學術界與工業界中的微流控芯片研究與應用廣泛。
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