微流控芯片制造方法

目前，微机械加工、软光刻、注塑、激光烧蚀、3D打印等微流体装置制造技术种类繁多。微流控制加工技术具有多功能结构和劳动密集型，可用生物材料有限。在实际应用中，由于功能和试验环境的要求，微流控制装置的设计和制造方法面临着挑战。软光刻是制造生物医学微流体装置最常用的方法。

对于实验分析的小规模、小批量要求，软光刻和多步加工工艺是当前的黄金标准。通过多层软光刻复制成型工艺，如图1所示，该装置由两层PDMS层组成，PC膜作为气体扩散屏障，微流体通道由PDMS膜隔开。制造工艺为：采用传统光刻工艺在硅晶片上图案化负光刻胶制作母板，混合碱和固化剂制作PDMS基板，硅烷化硅晶片顶部旋转PDMS基板制作PDMS膜，采用穿孔器制作进出孔，氧等离子体表面处理，放入烘箱，提高芯片部件的粘结度和兼容性，各部件连接组装。制造过程复杂，需要深入的专业知识和培训，多层芯片的键合需要高通道粘合精度和经验。

垂直化学梯度和氧梯度PDMS微流体装置制造工艺示意图。

微流量控制芯片的制造技术需要合的材料相匹配。虽然3D打印技术制造具有设计制造简单、成本低的优点，可以快速完成复杂的微流控制空间结构，但由于材料的限制，无法完成。

进行体外细胞培养和研究。

Chen等提出了一种3D打印微流量控制芯片，可以组合四种抗癌药物，药物溶液在通道中混合，然后收集配置好的药物溶液，注入传统的96孔板进行细胞毒性分析。因此，复杂芯片通道网络的制造和生物医学细胞水平的研究需要加工技术和材料的同步协调发展，并选择合适的加工方法对微流量控制装置的不同部件进行组装。