1 0 常用微流控晶元的材料與效能

2021-09-26 14:25:41 字數 1274 閱讀 6124

晶元 是 微流控晶元實驗室的核心,微流控晶元的研究涉及晶元的 材料、尺寸、設計、加工和表面修飾等。

在微流控晶元研製過程中,首先要考慮晶元材料的選取。晶元材料的選取原則大體有以下幾點:

(1). 晶元材料 與 晶元的工作介質之間要有良好的化學和生物相容性,不發生反應;

(2). 晶元材料 應有很好的電絕緣性和散熱性;

(3). 晶元材料 應具有良好的光學效能,對檢測訊號干擾小或無干擾;

(4). 晶元材料表面 要具有良好的可修飾性,可產生電滲流或固載生物大分子;

(5). 晶元的製作工藝簡單,材料及製作成本低廉;

常用於製作微流控晶元的材料有:

(1).  單晶矽片

(2).  石英

(3).  玻璃

(4).  有機聚合物;如:聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚二甲基矽氧烷(pdms)、聚碳酸酯(pc)、水凝膠

上述製作微流控晶元材料的優缺點:

(1). 矽具有良好的化學惰性和熱穩定性,使用光刻和蝕刻方法可以高精度的複製出二維圖形或複雜的三維結構。不足之處:矽易碎、**偏高、不透光、電絕緣性較差,表面化學行為也較為複雜,因此在微流控晶元中的應用受到限制。

(2). 石英和玻璃有很好的電滲和優良的光學特性,它們的表面吸附和表面反應能力都有利於對表面改性,但是**相對較高,尤其是石英。採用與矽片類似的光刻和蝕刻技術可以將微結構刻在石英和玻璃上,因此,石英和玻璃材料已被廣泛應用於製作微流控晶元。石英尤其適合於用紫外分光光度法檢測的微流控晶元製作。

(3). 高分子聚合物具有種類多、加工成型方便、原材料**較低等特點,因此非常適合晶元的大批量製作,物料成本很低。

參考文獻

微流控晶元實驗室-林秉承

(1). 基於液滴技術的單細胞微流控pcr技術

(2). 基於微幫浦微閥技術相關的單細胞微流控pcr

1 2 微流控晶元 表面改性技術

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