電 話:0769-88087892
手機/微信:135 3805 8187
郵 箱:kun@j-lai.net
網(wǎng) 站:88895.net.cn
PDMS微流控芯片(聚二甲基硅氧烷微流控芯片),由聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成。PDMS是一種高分子聚合物材料,透明、彈性和可塑性較好的材料。具有廉價、加工簡便等特點,可以用于復制微結(jié)構(gòu),常用于微流體實驗室設(shè)備和生物芯片的制造。
在制作硅-PDMS多層結(jié)構(gòu)微閥的過程中,將PDMS直接旋涂、固化在石英或硅片上,實現(xiàn)硅-PDMS直接鍵合,這種方法屬于可逆鍵合,鍵合強度不高。在制作生物芯片時,利用氧等離子體分別處理PDMS和帶有氧化層掩膜的硅基片,將其緊密鍵合在一起。
暴露:將PDMS芯片和底片(通常是玻璃)放入等離子處理設(shè)備中,然后通過氧氣等離子處理來改變表面化學性質(zhì)。
氧等離子體處理后的PDMS表面引入了親水性質(zhì)的-OH基團,并代替了-CH基團,從而使PDMS表面表現(xiàn)出極強的親水性質(zhì)。同樣,由于硅基底通過濃硫酸處理,表面含有大量Si-O鍵,在氧等離子體處理的過程中,Si-O鍵被打斷,從而在表面形成大量的Si懸掛鍵 ,通過吸收空氣中-OH,形成了Si-OH鍵。將處理后的PDMS與硅表面相貼合,兩表面的Si-OH之間發(fā)生如下反應(yīng):2Si-OH?Si-O-Si+2H2O。在硅基底與PDMS之間形成了牢固的Si-O-Si鍵結(jié)合,從而完成了二者間不可逆鍵合。
鍵合:通過等離子處理,使PDMS芯片和底片表面更具親合性,然后將它們壓合在一起,以確保密封。
在利用氧等離子體改性處理實現(xiàn)PDMS與其它基片鍵合的技術(shù)中,在進行氧等離子體表面改性后,應(yīng)立即將PDMS基片與蓋片貼合,否則PDMS表面將很快恢復疏水性 ,從而導致鍵合失效。因此可操作工藝時間較短,一般為1~10min。如何使PDMS活性表面的持續(xù)時間得以延長,成為保證鍵合質(zhì)量的關(guān)鍵。
PDMS活性表面的持續(xù)時間可以通過以下方法進行提高:
優(yōu)化等離子體處理參數(shù):通過優(yōu)化等離子體射頻電源功率、處理時間、氧氣流量等參數(shù),可以適當降低PDMS表面被氧化的程度,從而延長PDMS活性表面的持續(xù)時間。
使用等離子清洗機:等離子清洗機可以對PDMS表面進行改性處理,產(chǎn)生含氧基團或者是交聯(lián)效果,活化了聚合物的表面。
引入反應(yīng)性氣體:被等離子體活化的物質(zhì)表面與反應(yīng)性氣體發(fā)生某種復雜化學反應(yīng),從而產(chǎn)生新的活性基團,如氨基、烴基和羧基等,對材料表面活性有顯著影響。
使用表面活化劑:通過在PDMS表面吸附一種超鋪展表面活性劑聚醚改性的硅氧烷,以提高其親水性和抗蛋白質(zhì)吸附性。
接枝共聚法:該改性方法在PDMS表面增添化學涂層,可分為“自表面接枝(grafting from)”和“接枝到表面(grafting onto)”兩種。
電暈放電儀法:這種方法的電暈等離子體與前面提到的等離子體不同,它是在大氣壓的室內(nèi)空氣中產(chǎn)生的。因此,不需要真空泵或氣瓶,方便在任何不導電的合適表面上進行粘結(jié)。
以上方法都可以有效地提高PDMS活性表面的持續(xù)時間。
PDMS芯片廣泛用于微流體領(lǐng)域,用于生物分析、藥物篩選、化學反應(yīng)等應(yīng)用。通過精心設(shè)計和制備,PDMS芯片可以提供微型化、高通量和高靈敏度的實驗平臺,有助于生物科學、化學和生物醫(yī)學研究。