微流控芯片是一種微型化流體器件,主要用于生物、化學(xué)和等領(lǐng)域。它通常由一個(gè)或多個(gè)通道組成,硅芯片介紹,這些通道可以在數(shù)平方毫米到數(shù)十立方厘米的面積上集成多種功能元件(如反應(yīng)室、分離器等)。通過(guò)控制液體流動(dòng)和控制各種物理性質(zhì)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品制備和分析等功能。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備相比,這類系統(tǒng)具有體積小、易操作,硅芯片報(bào)價(jià),可實(shí)現(xiàn)高通量分析的優(yōu)勢(shì)。此外,它還可以與一些新技術(shù)結(jié)合使用(如分子生物學(xué)技術(shù))以提高檢測(cè)靈敏度和效率;在藥物開發(fā)中可對(duì)復(fù)雜樣本進(jìn)行處理并完成篩選等任務(wù);還可用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域以實(shí)時(shí)在線監(jiān)控污染源等應(yīng)用場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)。
1 熱塑性材料
1.1 聚jia基丙xi酸甲酯(PMMA)
PMMA芯片材質(zhì)PMMA是一種廉價(jià)的易于制造的聚合物,它是普通塑料材料中zui不疏水的聚合物,并且易于改性。由于其di價(jià)格,剛性機(jī)械性能,優(yōu)異的光學(xué)透明性和與電泳的兼容性,它對(duì)于一次性微流控塑料芯片特別有用。它也是制備可重復(fù)使用的微流控塑料芯片的理想材料。
優(yōu)點(diǎn):價(jià)格低廉,普通塑料材料中疏水性zui小的聚合物,剛性機(jī)械性能,優(yōu)異的光學(xué)透明性,與電泳的兼容性,易于制造和改性,可重復(fù)使用。
缺點(diǎn):需要昂貴的設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)這種聚合物的復(fù)雜芯片(注塑,熱壓?。?。
常見應(yīng)用:生態(tài)微芯片(可重復(fù)使用),硅芯片哪家好,混合分析芯片,DNA測(cè)序儀,硅芯片,電泳芯片。
成型方法:二氧化碳-激光微加工,注塑,熱壓印,壓縮成型和擠壓成型。
粘接方法:熱壓粘接(zui常見),微波粘接,熱熔粘接和膠粘接,通過(guò)等離子體處理提高粘接強(qiáng)度,使用特定的溶劑條件和犧牲材料(如:石蠟)可以防止通道塌陷。
玻璃化轉(zhuǎn)變溫度:85-165℃(不同等級(jí))。
1.2 環(huán)烯烴共聚物(COC)COC芯片材料,環(huán)烯烴共聚物(COC)是使用茂金屬催化劑由乙烯和降冰pian烯組成的無(wú)定形熱塑性共聚物。這種較新的材料具有廣泛的應(yīng)用,包括包裝膜,鏡片,藥shui瓶,顯示器和醫(yī)liao設(shè)備。存在幾種基于不同類型的環(huán)狀單體和聚合方法的商業(yè)化的環(huán)烯烴共聚物。使用單一類型單體的材料稱之為環(huán)烯烴聚合物(COP)。
COC芯片具有良好的耐水解性,耐酸性試劑,堿性試劑以及大多數(shù)有機(jī)極性溶劑,如bing酮,jia醇和異丙chun。COC芯片材料對(duì)波長(zhǎng)超過(guò)250nm的光具有高透明度并且具有低自發(fā)熒光。COC芯片對(duì)紫外光的透明度使其成為用于使用集成電路進(jìn)行生物檢測(cè)的芯片實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的有效材料。由于COC芯片表面的疏水性,使得用其制造的芯片暴露于生物組織或液體時(shí)易于發(fā)生自發(fā)的非特異性蛋白質(zhì)吸附和細(xì)胞粘附,這使得其不能成為用于涉及藥yao物的研究的zui佳選擇。為了減輕諸如蛋白質(zhì)的分析物的吸附并減少細(xì)胞的粘附,有必要對(duì)COC表面進(jìn)行化學(xué)修飾。
溶劑粘合也已成為密封COC芯片的重要方法。由于COC與gao效液相色譜(HPLC)中使用的典型溶劑(如yi腈)兼容,因此基于COC的微流控系統(tǒng)對(duì)于芯片-HPLC應(yīng)用具有吸引力。
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