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制造微流控芯片的技術(shù)方法有哪些?

更新時間:2024-05-16  |  點擊率:1924
  微流控技術(shù)是一種在微米尺度上精確控制和操控流體的先進(jìn)技術(shù),特別適用于處理亞微米級別的結(jié)構(gòu)。這項技術(shù)的核心在于將生物、化學(xué)和醫(yī)學(xué)分析過程中的關(guān)鍵步驟,如樣品制備、反應(yīng)、分離和檢測等,集成到一個微小的芯片上。這個芯片的尺寸通常以微米為單位,能夠自動完成整個分析過程,從而提高了分析的效率和準(zhǔn)確性。
  在環(huán)境監(jiān)測和生化分析領(lǐng)域,微流控技術(shù)的應(yīng)用尤為重要。為了實現(xiàn)對環(huán)境和生化樣本的精確分析,研究人員將移動集成閥整合到微流控芯片上,構(gòu)建了一個旋轉(zhuǎn)分析平臺。這個平臺通過旋轉(zhuǎn)閥門來控制不同通道之間的連接和斷開,從而實現(xiàn)對流體流動的精確控制。這種設(shè)計不僅提高了流體操作的靈活性,還增強了系統(tǒng)的集成度。結(jié)合酶聯(lián)比色免疫分析和芯片,構(gòu)建基于微流控制芯片的比色免疫傳感器,根據(jù)顯色信號的強度定量分析污染物濃度。該方法可分析多種環(huán)境污染物,操作簡單,集成度高,發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/span>
  微流控芯片技術(shù)是一種高度先進(jìn)的實驗室集成系統(tǒng),它借鑒了半導(dǎo)體工業(yè)中的微機電系統(tǒng)(MEMS)加工技術(shù)。這種技術(shù)允許在微小的芯片上構(gòu)建復(fù)雜的微流路系統(tǒng),將傳統(tǒng)的實驗和分析過程轉(zhuǎn)移到由相互連接的微細(xì)通道和微小的液相室組成的精密結(jié)構(gòu)中。在這些芯片中,生物樣品和反應(yīng)液被引入后,可以利用多種驅(qū)動機制,如微機械泵、電水力泵和電滲流等,來控制緩沖液在芯片內(nèi)的流動,從而在微流路上進(jìn)行單一或連續(xù)的多種生化反應(yīng)。
  制造微流控芯片的技術(shù)手段多樣,包括但不限于以下幾種:
  1.光刻法:這是一種常用的芯片制造方法,它涉及到設(shè)計圖紙的準(zhǔn)備、制版、涂抹光敏材料(光刻膠)、曝光和顯影等步驟,通過這些步驟來精確地加工出微流控芯片的結(jié)構(gòu)。
  2.數(shù)控機加工:這種方法利用計算機控制的精雕機來精密雕刻出微通道。完成雕刻后,通過密封和鍵合等后續(xù)處理步驟,確保微流控型芯片的結(jié)構(gòu)完整性和功能性。
  3.模塑法:這是制作高分子聚合物微流控型芯片的主要技術(shù)。首先,通過光刻技術(shù)得到一個模具,然后在該模具上固化液態(tài)聚合物,從而復(fù)制出具有微流控結(jié)構(gòu)的芯片。
  4.其他方法:除了上述方法外,還有其他一些技術(shù)用于制造微流控芯片,例如激光刻蝕、軟光刻、熱壓法等。此外,還有一些非常規(guī)的方法,比如通過拉伸毛細(xì)管來形成微通道,或者通過在PDMS池中固化金屬絲來創(chuàng)建微通道。
 

微流控

 

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