具平行微通道的无电场玻璃芯片微电渗泵

设计并制作了一种Y型无电场电渗泵芯片,以聚电解质静电自组装技术在侧臂通道分别修饰正、负电荷形成电渗泵,实现中间主通道无电场干扰。侧臂由多个平行亚通道构成,以增强电渗泵流速。使用中性离子示踪法、毛细管法分别测定电渗泵流速与压强,考察了电场、亚通道个数及深度对流速与压强的影响。结果表明,流速、压强随外加电场增大而增大,并呈线性关系;流速随侧臂亚通道个数增大而增大,压强随通道深度减小而增大。当电场强度为600V/cm时,含9个深10μm、宽度25μm亚通道的电渗泵流速与压强分别为672nL/min和442Pa。     

CO2激光直写加工PMMA微流控芯片

提出使用CO2激光器进行PMMA微流控芯片加工的方法.研究了激光功率,频率,扫描速度等参数及加工程序对芯片加工质量的影响.使用热压法进行芯片键合.考察了键合过程交叉沟道局部封闭的原因并提出工艺的改进.采用三维显微成像系统和配置CCD的金相显微镜对PMMA芯片的微沟道及其横截面进行了表征.该方法快速简单,设备成本和操作成本低廉,尤其适于科研机构进行芯片的前期开发.     

热压法快速制作微流控芯片模具

提出了一种微流控芯片模具的快速批量制作方法。应用光刻与湿法腐蚀技术制作玻璃母模,然后采用热压成形技术批量制作聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)阳模,再利用阳模浇模、键合批量制作聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片。结果表明,该法制作的PMMA模具及复制得到的PDMS芯片平整度好、一致性高,其沟道宽度和深度的相对标准偏差分别小于0.5%和1.5%。     

微流控芯片不互溶相酶催化反应显微拉曼检测

生物酶的研究对生命现象本质的揭示具有极其重要的意义.通常生物酶反应的研究是在水溶液体系中进行,与其在生物体内所处的水/有机两相界面微环境不相同.通过微流控芯片可获取稳定的水/有机相界面,并利用显微拉曼光谱仪进行微区扫描实现微流控芯片两相酶反应的检测.定量考察了氰根离子在微流控芯片中水相与苯胺相之间扩散行为,并检测了辣根过氧化物酶催化联苯胺与对甲基苯胺的聚合反应.结果表明,在芯片上,非极性分子联苯胺的酶催化反应产物结构组成较极性分子对甲基苯胺更为复杂,而在普通烧杯中的反应则观察不到这个现象.     

湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片

提出一种制作聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流控芯片的方法。用15%四甲基氢氧化铵溶液各向异性腐蚀硅(100)制作模具,然后经过浇模,中真空键合得到PDMS微流控芯片。整个过程耗时约10 h。用SEM和激光共焦显微成像系统观察整个制作过程。分析了硅片模具及PDMS微流控芯片图案的一致性及粗糙度,结果表明硅片模具图案的相对标准偏差低于3%,表面粗糙度Ra是0.051 μm,PDMS微流控芯片相应的分别是1%和0.183 μm。用PDMS微流控芯片进行电泳分离试验,分离场强200 V/cm,在4.7 cm长的分离通道中,30 s内成功分离了四苯磺酸基卟啉(TPPS)和羧基钴酞菁(TCPcCo(Ⅱ))的混合样品。     

不可逆封合微流控芯片中高活性蛋白质阵列的制备

保持生物分子的高活性是在不可逆封合微流控芯片中构筑微阵列芯片的关键问题.首先,利用MEMS技术和表面修饰方法制作了一种聚二甲基硅氧烷(PDMS)/玻璃芯片.应用光刻技术制作了PDMS盖片上的通道,同时用光刻剥离技术制作了玻璃基片上的金膜图案.进而,使用双官能团修饰剂3-氨丙基三甲氧基硅氧烷(APTMS)在玻璃基体和金膜图案上进行选择性表面修饰以吸附形成蛋白质阵列,并在其上覆盖一层水溶性聚乙烯醇(PVA)来保护蛋白质,既可避免其在加热处理过程中的高温伤害,又能防止在PDMS盖片与玻璃基片进行不可逆封合过程中的氧等离子体轰击造成的活性伤害.然后,通入水溶液冲洗除去PVA膜.使用荧光显微镜和原子力显微镜(AFM)考察蛋白质阵列质量,并结合免疫反应实验和细胞捕获固定实验评估蛋白质阵列的活性.结果表明,使用该方法可在不可逆封合的微流控芯片制作中构筑具有直径为200μm的高分辨率蛋白质阵列图案,蛋白质保持高的免疫活性,且可用于固定Hela细胞.     

CO2激光直写结合湿法刻蚀加工玻璃基微流控芯片

玻璃是制作微流控芯片的重要材料,其加工工艺主要基于光刻后湿法腐蚀,对设备和实验室要求较高.本文提出以普通指甲油和指甲油/金/铬为牺牲层,利用CO2激光烧蚀开窗口,辅以湿法腐蚀加工玻璃基微流控芯片的方法,并考察了激光加工参数,腐蚀液组成,牺牲层等因素对芯片质量的影响.该方法简便易行,不需要光刻的昂贵设备和繁杂步骤.     

PDMS微流控芯片中真空氧等离子体键合方法

聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于具有良好的力学性质和光学性质以及生物相容性等特点，是极具前景的μTAS应用材料。由于固化后的PDMS表面具有一定的粘附力，一对成型后的PDMS基片不加任何处理，即可借助分子间的引力自然粘合，但这种粘合强度有限，容易发生漏液。Duffy等人采用高真空氧等离子体对PDMS进行处理，实现了PDMS芯片的永久性键合。但这种键合技术需要昂贵的高真空等离子体发生设备。孟斐等人报道了利用紫外光照射对PDMS芯片表面进行改性后键合的方法。     

PDMS微流控芯片中真空氧等离子体键合方法

聚二甲基硅氧烷 (PDMS)由于具有良好的力学性质和光学性质以及生物相容性等特点 ,是极具前景的 μTAS应用材料[1] 。由于固化后的PDMS表面具有一定的粘附力 ,一对成型后的PDMS基片不加任何处理 ,即可借助分子间的引力自然粘合 ,但这种粘合强度有限 ,容易发生漏液。Duffy[2 ] 等人采用高真空氧等离子体对PDMS进行处理 ,实现了PDMS芯片的永久性键合。但这种键合技术需要昂贵的高真空等离子体发生设备。孟斐[3] 等人报道了利用紫外光照射对PDMS芯片表面进行改性后键合的方法     

PDMS微流控芯片中真空氧等离子体键合方法

聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于具有良好的力学性质和光学性质以及生物相容性等特点,是极具前景的μTAS应用材料[1].由于固化后的PDMS表面具有一定的粘附力,一对成型后的PDMS基片不加任何处理,即可借助分子间的引力自然粘合,但这种粘合强度有限,容易发生漏液.Duffy[2]等人采用高真空氧等离子体对PDMS进行处理,实现了PDMS芯片的永久性键合.但这种键合技术需要昂贵的高真空等离子体发生设备.孟斐[3]等人报道了利用紫外光照射对PDMS芯片表面进行改性后键合的方法.