專利名稱：聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合制備有機(jī)玻璃微流控芯片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬生物檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合制備有機(jī)玻璃微流控芯片的方法。
背景技術(shù)：
作為一種年輕的分離分析技術(shù)，微型全分析系統(tǒng)(μ-TAS)由Manz和Widmer[1]于1990年首次提出以來，在短短的十幾年中已發(fā)展成為當(dāng)前世界上最前沿的科技領(lǐng)域之一。涉及分析化學(xué)、材料科學(xué)、電子學(xué)、微機(jī)電系統(tǒng)和生命科學(xué)等諸多學(xué)科。作為一個(gè)跨學(xué)科的新領(lǐng)域，其目標(biāo)是借助微機(jī)電加工(MEMS)技術(shù)與生物技術(shù)實(shí)現(xiàn)化學(xué)分析系統(tǒng)從試樣處理到檢測(cè)的整體微型化、集成化與便攜化，是目前分析儀器發(fā)展的重要方向與前沿。微流控芯片則以微管道網(wǎng)絡(luò)為結(jié)構(gòu)特征，是當(dāng)前微全分析系統(tǒng)發(fā)展的重點(diǎn)，并以其高效、快速、試劑用量少、低耗及集成度高等優(yōu)點(diǎn)引起了國內(nèi)外分析和生命科學(xué)界有關(guān)專家的廣泛關(guān)注，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床診斷、藥物分析、法醫(yī)和軍事等領(lǐng)域顯示了良好的應(yīng)用前景，各種新的微流控芯片制備技術(shù)層出不窮。
微流控芯片主要使用玻璃和聚合物芯片[2]，玻璃芯片加工技術(shù)要求高，需專用的設(shè)備，難以采用模具大批量生產(chǎn)，價(jià)格比較昂貴，限制了其應(yīng)用。于是聚合物被芯片得到了發(fā)展，其制作主要采用注塑、印模、澆鑄和單體注模原位聚合等技術(shù)，因?yàn)閮r(jià)格低廉和容易大批量生產(chǎn)，具有良好產(chǎn)業(yè)化前景，其中聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)是微流控芯片制作中較常用的聚合物[3，4]。通常有機(jī)玻璃微流控芯片采用熱壓印模制備技術(shù)，即在高于聚甲基丙烯酸甲酯玻璃化溫度(105℃)的條件下，通過施加壓力使陽膜的結(jié)構(gòu)復(fù)制到聚甲基丙烯酸甲酯片上，使用剛性的硅陽膜或金屬陽膜需要采用微機(jī)電加工技術(shù)，制作成本高，步驟多。
本發(fā)明利用有機(jī)玻璃單體甲基丙烯酸甲酯注模原位聚合技術(shù)和光引發(fā)聚合技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使用價(jià)廉的彈性聚二甲基硅氧烷陽模制作有機(jī)玻璃微流控芯片。該芯片制作技術(shù)簡便、成本低、陽模使用壽命長，可用于有機(jī)玻璃微流控芯片的批量生產(chǎn)，有良好的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)[1]Manz A，Graber N，Widmer HM.Sens.Actuators B 1990，1，244-248. Verpoorte E.Electrophoesis 2002，23，677-712. Becker H，Locascio，LE.Talanta 2002，56，267-287. Becker H，Gartner C.Eleetrophoesis 2000，21，12-26.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合制備有機(jī)玻璃微流控芯片的方法。該方法利用有機(jī)玻璃單體甲基丙烯酸甲酯注模原位聚合和光引發(fā)聚合技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，使用價(jià)廉的彈性模具制作有機(jī)玻璃微流控芯片，以縮短制作步驟和降低芯片制作成本。
本發(fā)明提出的聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合制備有機(jī)玻璃微流控芯片的方法，是將熱引發(fā)劑和光引發(fā)劑溶解在有機(jī)玻璃單體甲基丙烯酸甲酯中，構(gòu)成快速聚合光引發(fā)系統(tǒng)，于80-90℃水浴中加熱15-20分鐘，使單體溶該預(yù)聚成甘油狀清亮溶液；采用光刻和聚二甲基硅氧烷微復(fù)制技術(shù)制作聚二甲基硅氧烷陽模，與一中間鏤空為芯片尺寸的矩形的軟質(zhì)材料片(如聚二甲基硅氧烷片)構(gòu)成芯片模具，將上述預(yù)聚溶液注入模具空腔，用紫外光引發(fā)本體聚合，制作含微流通道的微流控芯片基片。脫模后并在通道末端打孔；將上述預(yù)聚溶液涂在另一片相同尺寸的有機(jī)玻璃片或玻璃片上，并壓緊在一玻璃片上，用紫外光照射引發(fā)本體聚合，制得微流控芯片蓋片或蓋膜；將微流控芯片基片與相同材料的蓋片或蓋膜通過溶劑輔助熱壓封裝，制得有機(jī)玻璃微流控芯片。
原位聚合法制備有機(jī)玻璃微流控芯片的關(guān)鍵問題是模具的成本，鎳陽模和硅陽模制作步驟長，需專用的設(shè)備，價(jià)格昂貴，硅陽模易碎，使用壽命短。本微流控芯片制備方法借助本體聚合制作的優(yōu)勢(shì)，使用彈性的聚二甲基硅氧烷陽模，具有制作簡便和價(jià)格低廉的特點(diǎn)，可批量生產(chǎn)。此外聚二甲基硅氧烷的表面能很低，芯片脫膜容易，可延長模具的使用壽命。
本發(fā)明提出的聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合制備有機(jī)玻璃微流控芯片的方法，進(jìn)一步的操作步驟如下采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)芯片結(jié)構(gòu)，典型的設(shè)計(jì)如圖1所示，由單十字交叉微流通道和溶液連接孔構(gòu)成，采用高分辨率(如3600dpi)激光照排系統(tǒng)在透明薄膜上打印成掩膜，掩膜上的微流通道寬度為40-100μm，溶液連接孔直徑1-2mm，其中分離微流通道2和進(jìn)樣通道7和溶液孔1、4、5和6(圖1)為黑色，剩余部分為透明。設(shè)計(jì)圖見圖1。在硅片通過旋轉(zhuǎn)涂膜技術(shù)涂覆一層負(fù)性光刻膠(如SU-8光刻膠)，然后蓋上掩膜(含設(shè)計(jì)的芯片毛細(xì)管微流結(jié)構(gòu))，經(jīng)紫外線曝光和烘烤處理后，用配套顯影劑浸泡處理，分別在丙酮和異丙醇中洗去未部曝光部分(毛細(xì)管和溶液孔所在區(qū)域)的光刻膠層，然后于烘箱中烘烤使毛細(xì)管通道和溶液連接孔部分曝光的光刻膠硬化后得光刻膠陰模，微流通道的深度為30-40μm。將聚二甲基硅氧烷低聚物與交聯(lián)固化劑按質(zhì)量比10∶1混合，澆在光刻膠陰模上，于60-70℃的烘箱中烘烤30-40分鐘。將固化后的聚二甲基硅氧烷從光刻膠陰模上撕下，得微流控芯片聚二甲基硅氧烷陽膜。
將甲基丙烯酸甲酯單體與少量熱引發(fā)劑如偶氮二異丁腈(單體質(zhì)量的0.1-0.2％)和少量光引發(fā)劑如安息香(單體質(zhì)量的0.1-0.2％)，加熱并搖動(dòng)使其溶解，然后于80-90℃水浴中加熱15-20分鐘，每5分鐘搖動(dòng)混合溶液一次，使單體溶液預(yù)聚成蜂蜜狀粘度狀的清亮溶液。由于本發(fā)明使用聚二甲基硅氧烷陽膜，所以延長預(yù)聚時(shí)間，盡可能提高預(yù)聚程度，使后續(xù)的聚合時(shí)間縮短，減少單體對(duì)聚二甲基硅氧烷的溶漲。預(yù)聚后期聚合速度加快，當(dāng)出現(xiàn)氣泡時(shí)應(yīng)立即停止加熱，并用冷水迅速冷卻。在預(yù)聚過程中要防止水進(jìn)入，同時(shí)避免溫度過高，否則會(huì)因引發(fā)暴聚，造成物料的浪費(fèi)。聚二甲基硅氧烷陽模底部貼在一玻璃片9(尺寸如75mm×24mm)上，有微流芯片結(jié)構(gòu)的上表面與一中間鏤空為芯片尺寸的矩形聚二甲基硅氧烷片10(0.5-1mm厚)構(gòu)成芯片模具，微流通道結(jié)構(gòu)14在中間矩形空腔11內(nèi)，矩形空腔開口12可使多余的預(yù)聚溶液溢出。將上述預(yù)聚溶液注入模具空腔11中，再將一片厚度為1-2毫米的有機(jī)玻璃片8蓋在模具空腔11上，壓緊并擠出氣泡后用紫外燈15通過有機(jī)玻璃片照射預(yù)聚溶液30-60分鐘引發(fā)本體聚合，制得含微流通道的微流控芯片基片，聚合溫度15-35℃。脫模后在通道末端打孔(溶液連接孔1、4、5和6見圖1，孔徑1-2mm)得有微結(jié)構(gòu)的微流控芯片基片。因?yàn)榫鄱谆柩跬楸砻婺艿?，與完成聚合的微流控芯片基片鍵合很弱，微流控芯片基片的脫模十分容易。可以將上述預(yù)聚溶液涂在另一片相同尺寸的有機(jī)玻璃片上并壓緊在一玻璃片上，在上述條件下聚合脫?？傻梦⒘骺匦酒w片，微流控芯片基片與模具玻璃鍵合的十分牢固，脫?？上葘⒐ぜ?5℃加熱1-2分鐘，取出在室溫下中稍冷(10-20秒)，用自來水沖10-30秒，當(dāng)吱吱的脫模聲停止后，微流控芯片基片即可從玻璃板上取下。也可將上述預(yù)聚溶液涂在另一片相同尺寸的玻璃片并壓緊在另一玻璃片上，兩塊玻璃板間的距離可通過在玻璃板的四邊內(nèi)側(cè)貼上厚度100-150微米的透明滌綸薄膜來控制，用紫外光照射引發(fā)本體聚合并脫模后得微流控芯片蓋膜，脫模同上述微流控芯片蓋片。微流控芯片基片與相同材料的蓋片或蓋膜通過溶劑輔助熱壓封裝制備得有機(jī)玻璃微流控芯片，將通道末端鉆孔的微流控芯片基片和蓋片或蓋膜用水沖洗，吹干后用在蓋片上涂覆四氫呋喃一遍，立即把基片與蓋片合上，置于兩塊平整的玻璃夾板間加1-2(公斤/平方厘米)的壓力，放入106-110℃烘箱中保持10-15分鐘，取出自然冷卻到室溫，即完成基片與蓋片或蓋膜的鍵合封裝，得有機(jī)玻璃芯片微流控成品。
本發(fā)明借助本體聚合制作芯片的優(yōu)勢(shì)，使用彈性的聚二甲基硅氧烷陽模，具有制作簡便和價(jià)格低廉的特點(diǎn)，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。同時(shí)可將功能性修飾劑如甲基丙烯酸或硅烷偶聯(lián)劑等引入聚甲基丙烯酸甲酯的主鏈，對(duì)聚甲基丙烯酸甲酯表面的荷電性進(jìn)行調(diào)控，從而改善分離、提高芯片性能和拓寬芯片的用途。


圖1為本發(fā)明涉及的典型微流控芯片設(shè)計(jì)圖。
圖2為本發(fā)明中微流控芯片模具的結(jié)構(gòu)圖(分解圖)。
圖3為聚二甲基硅氧烷陽模光引發(fā)原位聚合制備的有機(jī)玻璃微流控芯片示意圖。
圖4為使用本發(fā)明技術(shù)制備的安培檢測(cè)有機(jī)玻璃微流控芯片分離檢測(cè)多巴胺(a)和鄰苯二酚(b)的電泳圖譜。
圖5為使用本發(fā)明技術(shù)制備的電導(dǎo)檢測(cè)有機(jī)玻璃微流控芯片分離銨(a)、甲胺(b)和鈉離子的電泳圖譜。
圖中標(biāo)號(hào)1為樣品溶液孔，2為分離毛細(xì)管(微流通道)，3為含微流通道2和7以及溶液孔1，4，5和7的微流控芯片，4、5和6均為緩沖溶液孔，7為進(jìn)樣毛細(xì)管(微流通道)，8為有機(jī)玻璃片，9為玻璃片，10為聚二甲基硅氧烷片，11為芯片尺寸的空腔，12為空腔開口，13為聚二甲基硅氧烷陽模，14為陽模表面凸出的微流通道結(jié)構(gòu)，15為波長為365nm的紫外燈。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例和附圖進(jìn)一步描述本發(fā)明1、聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合法制備安培檢測(cè)用有機(jī)玻璃微流控芯片(A)微流控芯片的設(shè)計(jì)采用Adobe Illustrator 10.0軟件設(shè)計(jì)芯片的微流通道和溶液連接孔，采用高分辨率(3600dpi)激光照排系統(tǒng)在聚酯透明薄膜上打印成掩膜，掩膜上的微流通道寬度為50μm，溶液連接孔為直徑2mm的圓孔，其中微流通道(分離毛細(xì)管2和進(jìn)樣毛細(xì)管7)和溶液孔1、4、5和6(圖1)為黑色，剩余部分為透明。微流控芯片的設(shè)計(jì)見圖1。分離微流通道2長5.0cm，進(jìn)樣微流通道5長0.5cm，其中毛細(xì)管2和7交叉點(diǎn)到最近的三個(gè)溶液連接孔1、5、6的距離均為0.5cm。
(B)聚二甲基硅氧烷陽模的制作在硅片上通過旋轉(zhuǎn)涂膜技術(shù)(轉(zhuǎn)速3000rpm，40秒)涂覆一層負(fù)性光刻膠(如SU-8光刻膠)，于65℃烘箱中烘40分鐘(前烘)，然后蓋上掩膜(含設(shè)計(jì)的芯片毛細(xì)管微流結(jié)構(gòu))，用石英玻璃板(2mm)壓緊，于紫外線下曝光30min(365nm，45W)后，于65℃烘箱中烘25分鐘(曝光后烘)，用SU-8配套顯影劑浸泡處理90秒后，分別在丙酮和異丙醇中漂洗20秒以洗去未部曝光部分(微流通道和溶液孔所在區(qū)域)的光刻膠，然后于150℃烘箱中烘10分鐘(后烘)使硅片上毛細(xì)管通道和溶液連接孔部分曝光的光刻膠硬化。將聚二甲基硅氧烷低聚物與交聯(lián)固化劑按質(zhì)量比10∶1混合，真空脫氣后澆在光刻膠陰模上，于60-70℃的烘箱中烘烤30-40分鐘。將固化后的聚二甲基硅氧烷從光刻膠陰模上撕下，得微流控芯片聚二甲基硅氧烷陽膜14。聚二甲基硅氧烷陽模14底部貼在一玻璃片9(尺寸如75mm×24mm)上，有微流芯片結(jié)構(gòu)的上表面與一中間鏤空為芯片尺寸的矩形的聚二甲基硅氧烷片10(0.5-1mm厚)構(gòu)成芯片模具，微流通道結(jié)構(gòu)在中間矩形空腔11內(nèi)，矩形空腔開口12可使多余的預(yù)聚溶液溢出。
(C)原位聚合和封裝將甲基丙烯酸甲酯單體與少量熱引發(fā)劑偶氮二異丁腈(如單體質(zhì)量的0.1％、0.15％或0.2％)和少量光引發(fā)劑安息香(如單體質(zhì)量的0.1％、0.15％或0.2％)，在50℃水浴加熱并搖動(dòng)使其溶解，然后于80-90℃水浴中加熱15-20分鐘，每5分鐘搖動(dòng)混合溶液一次，使單體溶該預(yù)聚成蜂蜜狀粘度狀的清亮溶液。本發(fā)明使用聚二甲基硅氧烷陽膜，為減少單體對(duì)聚二甲基硅氧烷的溶漲，所以延長預(yù)聚時(shí)間，盡可能提高預(yù)聚程度，使后續(xù)的聚合時(shí)間縮短，預(yù)聚后期聚合速度加快，當(dāng)出現(xiàn)氣泡時(shí)應(yīng)立即停止加熱，并用冷水冷卻。在預(yù)聚過程中要防止水進(jìn)入，同時(shí)避免溫度過高，否則會(huì)因引發(fā)暴聚，造成物料的浪費(fèi)。將上述預(yù)聚溶液注入模具空腔11中，再將一片厚度為1毫米的有機(jī)玻璃片8蓋在模具空腔11上，壓緊并擠出氣泡后用紫外燈15通過有機(jī)玻璃片照射預(yù)聚溶液35分鐘引發(fā)本體聚合，當(dāng)預(yù)聚溶液硬化后，得到的微流控芯片基片會(huì)與模具自動(dòng)分離，聚合溫度為25℃左右。脫模后在通道末端打孔(溶液連接孔1、4、5和6見圖1，孔徑2mm)得有微結(jié)構(gòu)的微流控芯片基片。將上述預(yù)聚溶液涂在另一片相同尺寸的厚度為1mm的有機(jī)玻璃片上并壓緊在一玻璃片上，在上述條件下聚合脫?？傻梦⒘骺匦酒w片，微流控芯片基片與模具玻璃鍵合的十分牢固，脫?？上葘⒐ぜ?0-90℃加熱1分鐘，取出在室溫下中稍冷(15秒)，用自來水沖約10秒，當(dāng)吱吱的脫模聲停止后，微流控芯片基片即可從玻璃板上取下。將通道末端鉆孔的微流控芯片基片和蓋片用水沖洗，冷風(fēng)吹干后用在蓋片上涂覆一遍四氫呋喃，立即把底片與蓋片合上，置于兩塊平整的玻璃夾板間并施加1-2(公斤/平方厘米)的壓力，放入106-107℃的烘箱中保持10-12min，取出自然冷卻到室溫，即完成基片與蓋片的封裝，得有機(jī)玻璃芯片成品。將圖1中的芯片末端(右側(cè))切割后使分離通道的末端露出得安培檢測(cè)用有機(jī)玻璃微流控芯片，可用于柱端安培檢測(cè)。
本發(fā)明制作的安培檢測(cè)用有機(jī)玻璃微流控芯片已成功用于多巴胺和鄰苯二酚的分離。具體可見下述的測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果使用圖1所示的本發(fā)明封裝的有機(jī)玻璃微流控芯片與0-3000V高壓直流電源和安培檢測(cè)儀構(gòu)成微流控芯片安培檢測(cè)系統(tǒng)，獲得的100μM多巴胺和鄰苯二酚的電泳圖譜見圖4。測(cè)試條件為分離電壓為+1500V，進(jìn)樣電壓為+1500V，進(jìn)樣時(shí)間為3s，緩沖溶液為20mM 2-嗎啉乙磺酸(MES)(pH6.5)，安培檢測(cè)電極在分離毛細(xì)管的末端(即右側(cè))，檢測(cè)電位為0.8V，對(duì)多巴胺和鄰苯二酚線性范圍為0.5μM-1mM，檢測(cè)下限在0.1-0.3μM范圍內(nèi)，10次測(cè)定100μM多巴胺和鄰苯二酚峰高的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.7％和3.1％，表明該微流控芯片線性范圍寬、重現(xiàn)性良好和分離效率高。
2、聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合法制備電導(dǎo)檢測(cè)用有機(jī)玻璃微流控芯片因?yàn)槲⒘骺匦酒墙佑|電導(dǎo)檢測(cè)電極需盡量接近芯片內(nèi)的通道，以提高檢測(cè)靈敏度，需使用厚度為100微米左右的蓋膜代替實(shí)施例1中的蓋片。電導(dǎo)檢測(cè)有機(jī)玻璃微流控芯片的設(shè)計(jì)、聚二甲基硅氧烷陽模及芯片模具的制作以及注模和原位聚合同實(shí)施例1。當(dāng)預(yù)聚溶液硬化后，得到的微流控芯片基片會(huì)與模具自動(dòng)分離，聚合溫度25℃。脫模后在通道末端打孔(溶液連接孔1、4、5和6見圖1，孔徑2mm)得有微結(jié)構(gòu)的微流控芯片基片。將上述預(yù)聚溶液涂在一片玻璃片上并壓緊在另一玻璃片上，兩塊玻璃板間的距離可通過在玻璃板的四邊內(nèi)側(cè)貼上厚度100微米的透明滌綸薄膜來控制，用紫外光照射引發(fā)本體聚合并脫模后得微流控芯片蓋膜，脫模同實(shí)施例1微流控芯片蓋片。將通道末端鉆孔的微流控芯片基片和蓋膜用水沖洗，吹干后用在蓋片上涂覆四氫呋喃一遍，立即把基片與蓋膜合上，通過兩平整的玻璃夾板施加1-2(公斤/平方厘米)的壓力，于106-107℃烘箱中保持10min，取出自然冷卻到室溫，即完成基片與蓋膜的封裝，得電導(dǎo)檢測(cè)用微流控芯片成品。與實(shí)施例1中安培檢測(cè)微流控芯片的區(qū)別為電導(dǎo)檢測(cè)微流控芯片的通道離上表面的距離較近(100微米)，此外電導(dǎo)檢測(cè)微流控芯片的右側(cè)末端無需切掉。
本發(fā)明制作的電導(dǎo)檢測(cè)用有機(jī)玻璃微流控芯片與0-3000V高壓直流電源和電導(dǎo)檢測(cè)儀構(gòu)成微流控芯片電導(dǎo)檢測(cè)系統(tǒng)，已成功用于NH4+、CH3NH3+和Na+三種陽離子的電泳分離，獲得的0.1mM NH4(a)、+CH3NH3+(b)和Na+(c)的電泳圖譜見圖5，測(cè)試條件為分離電壓為+1000V，進(jìn)樣電壓為+500V，進(jìn)樣時(shí)間為1s，緩沖溶液為20mM 2-嗎啉乙磺酸(MES)-20mM組氨酸(pH6.1)，電導(dǎo)檢測(cè)波形為正弦波(頻率為200kHz，峰-峰電壓幅度為5V，對(duì)上述測(cè)定的陰陽離子的線性范圍為0.01-5mM，檢測(cè)下限范圍為5-8μM，10次測(cè)定0.1mM NH4+和Na+的峰信號(hào)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.2％和4.10％，表明該陰陽離子毛細(xì)管電泳電導(dǎo)檢測(cè)芯片線性范圍寬且重現(xiàn)性良好，高效快速，在40秒內(nèi)就可完全分離并同時(shí)檢測(cè)三種陽離子。
本發(fā)明利用本體聚合制作的優(yōu)勢(shì)，使用彈性的聚二甲基硅氧烷陽模，具有制作簡便和價(jià)格低廉的特點(diǎn)。上述實(shí)施例表明該芯片在環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床診斷和食品分析等領(lǐng)域中有良好的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合制備有機(jī)玻璃微流控芯片的方法，其特征在于將熱引發(fā)劑和光引發(fā)劑溶解在甲基丙烯酸甲酯單體中，構(gòu)成快速聚合光引發(fā)系統(tǒng)，于80-90℃水浴中加熱15-20分鐘，使單體溶液預(yù)聚；采用光刻和聚二甲基硅氧烷微復(fù)制技術(shù)制作含微流控芯片微流通道的聚二甲基硅氧烷陽模，與一中間鏤空為芯片尺寸的矩形的軟質(zhì)材料構(gòu)成芯片模具，將預(yù)聚溶液注入模具空腔，將一有機(jī)玻璃片蓋在模具空腔上，用紫外光通過有機(jī)玻璃片照射預(yù)聚溶液引發(fā)本體聚合，制得含微流通道結(jié)構(gòu)的微流控芯片基片；脫模后并在通道末端打孔；將上述預(yù)聚溶液涂在另一片相同尺寸的有機(jī)玻璃片或玻璃片上，并壓緊在一玻璃片上，用紫外光照射引發(fā)本體聚合，制得微流控芯片蓋片或蓋膜；將微流控芯片基片與相同材料的蓋片或蓋膜通過溶劑輔助熱壓封裝，制得有機(jī)玻璃微流控芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述熱引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，用量為單體質(zhì)量的0.1-0.2％，光引發(fā)劑為安息香，用量為單體質(zhì)量的0.1-0.2％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于所述紫外光照射預(yù)聚溶液引發(fā)本體聚合，照射時(shí)間30-60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聚二甲基硅氧烷陽模原位聚合制備有機(jī)玻璃微流控芯片的方法。采用光刻和微復(fù)制技術(shù)制作含有微流控芯片微流通道結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷陽模。將甲基丙烯酸甲酯與少量熱引發(fā)劑和光引發(fā)劑混合、加熱，使單體溶液預(yù)聚成甘油狀清亮溶液。將一中間鏤空為芯片尺寸的矩形的聚二甲基硅氧烷片放在聚二甲基硅氧烷陽模上，構(gòu)成芯片模具，將上述預(yù)聚溶液注滿模具空腔，再將一有機(jī)玻璃片蓋在模具空腔上，用紫外光照射預(yù)聚溶液引發(fā)本體聚合，制得含微流通道的微流控芯片基片?；c相同材料的蓋片或蓋膜通過溶劑輔助熱壓封裝后，得有機(jī)玻璃微流控芯片。本發(fā)明方法操作簡便、價(jià)格低廉，可進(jìn)行批量生產(chǎn)。該芯片在環(huán)境監(jiān)測(cè)、臨床診斷和食品分析等領(lǐng)域中有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C08F2/48GK1683931SQ20051002405
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月25日
發(fā)明者陳剛, 楊芃原, 張魯雁, 孔繼烈 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)