微流控芯片制造方法
目前,微機械加工、軟光刻、注塑、激光燒蝕、3D打印等微流體裝置制造技術種類繁多。微流控制加工技術具有多功能結構和勞動密集型,可用生物材料有限。在實際應用中,由于功能和試驗環境的要求,微流控制裝置的設計和制造方法面臨著挑戰。軟光刻是制造生物醫學微流體裝置最常用的方法。
對于實驗分析的小規模、小批量要求,軟光刻和多步加工工藝是當前的黃金標準。通過多層軟光刻復制成型工藝,如圖1所示,該裝置由兩層PDMS層組成,PC膜作為氣體擴散屏障,微流體通道由PDMS膜隔開。制造工藝為:采用傳統光刻工藝在硅晶片上圖案化負光刻膠制作母板,混合堿和固化劑制作PDMS基板,硅烷化硅晶片頂部旋轉PDMS基板制作PDMS膜,采用穿孔器制作進出孔,氧等離子體表面處理,放入烘箱,提高芯片部件的粘結度和兼容性,各部件連接組裝。制造過程復雜,需要深入的專業知識和培訓,多層芯片的鍵合需要高通道粘合精度和經驗。
垂直化學梯度和氧梯度PDMS微流體裝置制造工藝示意圖。
微流量控制芯片的制造技術需要合的材料相匹配。雖然3D打印技術制造具有設計制造簡單、成本低的優點,可以快速完成復雜的微流控制空間結構,但由于材料的限制,無法完成。
進行體外細胞培養和研究。
Chen等提出了一種3D打印微流量控制芯片,可以組合四種抗癌藥物,藥物溶液在通道中混合,然后收集配置好的藥物溶液,注入傳統的96孔板進行細胞毒性分析。因此,復雜芯片通道網絡的制造和生物醫學細胞水平的研究需要加工技術和材料的同步協調發展,并選擇合適的加工方法對微流量控制裝置的不同部件進行組裝。
標簽:   微流控