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微流控分析芯片的材料及其优缺点

微流控芯片

微流控芯片是一个跨学科的新领域,是新世纪分析科学、微机电加工、生命科学、化学合成、分析仪器及环境科学等许多领域的重要发展前沿。微流控分析是以微管道为网络连接微泵、微阀、微储液器、微电级、微检测元件等具有光、电和微流输送功能的元器件,最大限度地把采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等分析功能集成在芯片上的微全分析系统。

微流控分析芯片材料可分为两大类:刚性材料和弹性材料。

刚性材料:单晶硅、无定性硅、玻璃、石英等;刚性有机聚合物材料如环氧、聚脲、聚氨、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等;

弹性材料:二甲基硅氧烷(PDMS)。

微流控分析芯片材料的优缺点分析:

1、单晶硅

优点:具有化学惰性和热稳定性

      加工工艺成熟 ,可使用光刻和蚀刻等制备集成电路的成熟工艺进行加工及批量生产

缺点:易碎 ,价格贵

      不能透过紫外光

      电绝缘性能不够好表面化学行为较复杂

2、玻璃和石英

优点:很好的电渗性质

          优良的光学性质

          可用化学方法进行表面改性可用光刻和蚀刻技术进行加工

缺点:难以得到深宽比大的通道加工成本较高

          键合难度较大

       3、有机聚合物

优点:成本低、品种多

      能通过可见与紫外光

      可廉价大量地生产

      可用化学方法进行表面改性易于加工 ,可通过铸造成型 ,激光溅射等方法得到深宽比大的能道

缺点:不耐高温

      导热系数低

      表面改性的方法待进一步研究

      4、二甲基硅氧烷(PDMS)

优点:能重复可逆变形不发生永性破坏 ,用模塑法高保真地制备微流控芯片 ,能透过 300nm 以上的紫外可见光 ,耐用且化学惰性 ,无毒 ,价廉

缺点:不耐高温

      导热系数低

      表面改性的方法待进一步研究



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手持式PDMS打孔器