CN107262173A - Pdms微流控芯片及基于湿法刻蚀制备pdms微流控芯片的方法 - Google Patents
Pdms微流控芯片及基于湿法刻蚀制备pdms微流控芯片的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种PDMS微流控芯片及基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法。该基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法包括以下步骤:制备阴模基片,所述阴模基片的表面具有第一微通道;将含有硅氯键的硅烷试剂修饰于PDMS板的表面;将所述PDMS板衍生化处理的表面与所述阴模基片具有第一微通道的表面相贴合;将刻蚀试剂加入到所述第一微通道中,用于对所述PDMS板衍生化处理的表面进行湿法刻蚀,以形成具有第二微通道的PDMS板,所述第二微通道的外轮廓形状与所述第一微通道的外轮廓形状相同;将所述具有第二微通道的PDMS板从所述阴模基片的表面剥离,即得PDMS微流控芯片。该制备方法操作简便且能够制备具有较小深度尺寸微通道的PDMS微流控芯片。
Description
技术领域
本发明涉及微流控芯片技术领域,特别是涉及一种PDMS微流控芯片及基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法。
背景技术
微流控技术能够将生物、化学、医学分析中的所涉及到的样品制备、反应、分离、检测等过程最大限度地集成到一个几平方厘米的芯片衬底上,其具有样品用量少、集成度高、易于微型化和自动化等突出特点,具有广阔的应用前景。
聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为一种具有良好的光学透明性、生物相容性和化学惰性的弹性高分子聚合物材料,是目前实验室和工业上广泛用于制备PDMS微流控芯片的廉价材料。常用的是采用模塑法制作PDMS微流控芯片。模塑法先是通过光刻在硅片、玻璃片等基材上制作阳模,再向其中浇注液态的PDMS预聚物。当预聚物固化后,将PDMS与阳模剥离,即得含有微通道的PDMS微流控芯片。但是,由于设备及工艺条件的限制,采用模塑法难以制备微通道深度尺寸为几百纳米至几微米的PDMS微流控芯片。尽管软刻蚀技术能够在一定程度上解决该问题,但是,软刻蚀方法工艺繁琐,加工效率低,难以进行产业化生产。
发明内容
基于此,有必要提供一种操作简便且能够制备具有较小深度尺寸微通道的PDMS微流控芯片及基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法。
一种基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,包括以下步骤:
制备阴模基片,所述阴模基片的表面具有第一微通道;
将含有硅氯键的硅烷试剂修饰于PDMS板的表面,用于衍生化处理所述PDMS板的表面;
将所述PDMS板衍生化处理的表面与所述阴模基片具有第一微通道的表面相贴合,且所述PDMS板位于所述阴模基片的下方;
将刻蚀试剂加入到所述第一微通道中,用于对所述PDMS板衍生化处理的表面进行湿法刻蚀,以形成具有第二微通道的PDMS板,所述第二微通道的外轮廓形状与所述第一微通道的外轮廓形状相同;
将所述具有第二微通道的PDMS板从所述阴模基片的表面剥离,所述具有第二微通道的PDMS板经后处理,即得PDMS微流控芯片。
在其中一个实施例中,所述制备阴模基片的具体步骤包括:
先在第一基片上制备金属膜层,再在金属膜层涂敷光刻胶,制得含胶基片;
采用光刻法将掩膜版上的微通道图形转移至所述含胶基片,并对所述含胶基片刻蚀处理,以形成所述第一微通道,所述含胶基片再经打孔处理形成进液孔,所述进液孔与所述第一微通道相连通,即得所述阴模基片。
在其中一个实施例中,所述第一基片为玻璃片、硅片或石英片。
在其中一个实施例中,所述金属膜层为铬膜层、金膜层、铜膜层或铝膜层。
在其中一个实施例中,所述含有硅氯键的硅烷试剂为三甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷和甲基二苯基氯硅烷中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述刻蚀试剂为水、磷酸盐缓冲液、磷酸缓冲液、二甲基亚砜、乙醇和牛血清白蛋白溶液的一种或多种。
在其中一个实施例中,还包括将所述PDMS微流控芯片与第二基片键合的步骤。
在其中一个实施例中,所述第二基片为金属片、陶瓷片、石英片、PDMS片、聚甲基丙烯酸甲酯片、聚苯乙烯片或环烯烃共聚物片。
在其中一个实施例中,所述第二微通道的深度为0.8μm-10μm。
此外,还有必要提供一种PDMS微流控芯片。
一种PDMS微流控芯片,由上述基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法制备而成。
上述技术方案的有益效果是:
本发明通过使用含有硅氯键的硅烷试剂修饰于PDMS板的表面,能够衍生化处理PDMS板的表面。当所述PDMS板与所述阴模基片贴合后,将刻蚀试剂填充于所述阴模基片的第一微通道中,该刻蚀试剂在重力作用下扩散到使用含有硅氯键的硅烷试剂衍生化处理的PDMS板表面进行湿法刻蚀,该湿法刻蚀具有较好地选择性,并能够进行定向刻蚀,进而能够在PDMS板上形成第二微通道,其中,所述第二微通道的外轮廓形状与所述第一微通道的外轮廓形状相同,即制得PDMS微流控芯片。该方法操作简便,加工效率高,能够实现批量生产。此外,本发明中的刻蚀试剂的消耗量较少,制备成本低。
通过调节刻蚀时间、刻蚀次数等条件,可以较精确地控制第二微通道的深度尺寸,得到所需的PDMS微流控芯片。
本发明是基于湿法刻蚀的原理制作PDMS微流控芯片,刻蚀试剂对阴模基片影响较小,该阴模基片能够重复使用,进而降低了加工成本。
本发明首次提出基于湿法刻蚀技术制备PDMS微流控芯片,该方法能够制备PDMS微流控芯片中较小深度尺寸的微通道,尤其是深度尺寸为0.8μm-10μm的微通道,更具体的是深度尺寸为1μm至5μm的微通道。该制备方法操作简便,加工效率高,且能够实现批量化生产。
附图说明
图1为一实施方式中基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片流程示意图;
图2为图1的实施方式中基于湿法刻蚀制备的PDMS微流控芯片的结构示意图;
图3为图2所示的PDMS微流控芯片中微通道1处的第一显微图;
图4为图2所示的PDMS微流控芯片中微通道1处的第二显微图;
图5为图2所示的PDMS微流控芯片中微通道2处的显微图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的具体实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示的实施方式中,基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法包括以下步骤:
1、制备阴模基片100,该阴模基片具有第一微通道101。
该阴模基片100可以由PDMS板、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、环烯烃共聚物(COC)等高分子材料、金属材料及陶瓷、石英、玻璃、硅等非金属材料的基材通过相对应的微细加工技术制得。可选地,该阴模基片100由玻璃片、硅片或石英片在其表面刻蚀形成第一微通道101制得。
在一个实施例中,得到阴模基片的具体步骤包括:
(1)提供第一基片130。可选地,该第一基片130为玻璃片、硅片或石英片。
(2)先在第一基片130上制备金属膜层120,再在金属膜层120涂敷光刻胶形成胶层110。该第一基片130、金属膜层120及胶层110共同构成含胶基片。可选地,该金属膜层120为铬膜层、金膜层、铜膜层或铝膜层等。
(3)将掩膜版30放在含胶基片的上方,采用光源20进行光刻曝光,使掩膜版30上的微通道图形转移至该含胶基片。可选地,该光源20为紫外光源。
(4)光刻后的含胶基片经显影、定影、去金属等步骤之后,即得湿法刻蚀前的含胶基片。
(5)对该含胶基片进行刻蚀处理,形成具有一定深度的第一微通道101,该含胶基片再经打孔处理形成进液孔,所述进液孔与所述第一微通道101相连通,即得阴模基片100。可选地,该第一微通道101的深度为10μm-100μm。当第一微通道101的深度过深时,会延长第一微通道101中本体刻蚀试剂向PDMS板200刻蚀界面扩散的时间。当第一微通道101过浅时,会使得第一微通道101内存储的刻蚀试剂较少,影响最终的刻蚀效果。
可选地,该含胶基片的刻蚀处理可以采用湿性刻蚀,也可以采用反应离子刻蚀、离子束刻蚀、等离子体刻蚀及激光刻蚀等干法刻蚀。
可选地,第一微通道101的打孔处理可以采用激光打孔,也可以采用超声波打孔法、金刚石钻头打孔法、氢氟酸刻蚀液刻蚀法等方法。
具体地,制备阴模玻璃片的具体步骤包括:
1)通过溅射或沉积等工艺在玻璃片上镀上一层金属铬层,然后再在金属铬层上均匀旋涂一层正性光刻胶,制得含胶基片,即为匀胶铬版。
2)通过标准光刻法将掩膜版30上的微通道图案转移至匀胶铬版上,然后经氢氟酸刻蚀液刻蚀一段时间后,制得具有一定深度的第一微通道101的阴模玻璃片。其中,刻蚀时间可以根据第一微通道101的深度进行调整。可选地,使用激光在含胶基片上并对应于第一微通道101对应样品槽和废液槽的位置处加工所需尺寸的通孔,形成进液孔及出液孔。进一步可选地,将具有第一微通道101的阴模玻璃片用Piranha清洗液及超纯水清洗,加热干燥,再经氧等离子清洗机清洗,储存备用。
2、用含有硅氯键的硅烷试剂修饰PDMS板200待刻蚀的表面,得到衍生化处理的PDMS板200。可选地,该含有硅氯键的硅烷试剂为三甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷或甲基二苯基氯硅烷等中的一种或多种。
在一个实施例中,该PDMS板200的制备方法为:将PDMS单体与固化剂按一定比例混匀后,脱气,然后浇注到预先制作好的带有围堰结构的洁净抛光硅片上。再将抛光硅片转移至65℃的热平板或恒温加热箱等加热装置中进行加热,使预聚物完全固化。其中,PDMS单体与固化剂的混合比例可以根据所需制备的PDMS板硬度进行选择。可选地,PDMS单体与固化剂的混合比例为10:1。可选地,该PDMS板200也可以将PDMS预聚物倒在洁净的培养皿等容器中经固化后而得。将固化的PDMS与硅片剥离,即得PDMS板200。可选地,对PDMS板200进行切割,使其满足使用尺寸需求。
将与抛光硅片表面相接触的PDMS板200的表面朝上,放入干燥的密闭容器中。移取一定量的含有硅氯键的硅烷试剂到密闭容器中,使含有硅氯键的硅烷试剂对PDMS板200的表面进行衍生化处理。可选地,移取含有硅氯键的硅烷试剂可以采用移液枪、滴管、移液管等方式,含有硅氯键的硅烷试剂可以通过气化、滴加或涂敷等方式到达PDMS板200的表面。移取含有硅氯键的硅烷试剂的方式不作具体的限制要求,只要能够使含有硅氯键的硅烷试剂对PDMS板200的表面进行衍生化处理即可。进一步可选地,对密闭容器进行抽真空处理,能够促进含有硅氯键的硅烷试剂衍生化处理的效率。
含有硅氯键的硅烷试剂的用量可以根据培养皿的大小及所需处理的PDMS板200的尺寸进行调整。可选地,当采用三英寸的培养皿时,则含有硅氯键的硅烷试剂的用量为50μL-250μL,其能够充分衍生处理PDMS板200。
3、将衍生化处理的PDMS板200的表面与该阴模基片100具有第一微通道101的表面相贴合。再进行整体翻转,使衍生化处理的PDMS板200位于下方,而刻蚀有微通道的阴模玻璃片100位于上方。
4、将刻蚀试剂加入到该第一微通道101中,用于对该PDMS板200进行湿法刻蚀,以形成具有第二微通道201的PDMS板200,其中该第二微通道201的位置及外轮廓形状与该第一微通道101的外轮廓形状相同。而且该第二微通道201对于该第一微通道101具有高保真度。
该刻蚀试剂可以是水、磷酸盐缓冲液(PBS)、磷酸缓冲液(PB)等无机试剂,也可以是二甲基亚砜(DMSO)、乙醇等有机试剂,也可以是牛血清白蛋白(BSA)等蛋白质溶液,还可以是上述所有试剂中任意两种以上试剂按一定比例混合后而得到的混合试剂。可选地,该刻蚀试剂为水、磷酸盐缓冲液(PBS)、磷酸缓冲液(PB)、二甲基亚砜(DMSO)或牛血清白蛋白(BSA)的一种或多种。
可选地,该刻蚀试剂为PBS时,PBS的浓度为1mM-100mM。该浓度范围的PBS试剂能够防止刻蚀过程中发生盐析,且节省试剂,同时也能充分体现刻蚀试剂是PBS缓冲液而不是浓度过低接近于纯水。
可选地,该刻蚀试剂为BSA时,BSA的浓度为0.1%-10%(w/v)。该浓度范围的BSA试剂不会过于粘稠,能够防止在刻蚀过程中发生盐析,且节省试剂,同时也能充分体现刻蚀试剂是BSA溶液而不是浓度过低接近于纯水。
可选地,该刻蚀试剂为DMSO时,DMSO为有机试剂,能够通过毛细作用自动填充微通道。但是,由于DMSO容易渗透至第一基片130上第一微通道101的边缘及其与PDMS板200的交界处,会影响制作的第二微通道201的通道质量,因此需要保证玻璃片与PDMS板200较好贴合。
在一个实施例中,通过进液孔将刻蚀试剂加入到阴模基片100的第一微通道101中,通过控制压力的方式使刻蚀试剂充满第一微通道101。刻蚀试剂的用量可以根据第一微通道101的尺寸进行调整。刻蚀试剂加入完成后在不超过37℃的恒温仪器中或直接在室温下对PDMS板200进行刻蚀。刻蚀的时间根据所需制备的PDMS微流控芯片中第二微通道201的深度进行调整。
刻蚀试剂加入完成后,可以利用胶带密封进液孔和出液孔,或将步骤3形成的整体转移至恒湿的密闭容器中,以防止在刻蚀过程中刻蚀试剂蒸发。可选地,在刻蚀反应过程中也可以持续向第一微通道101加入刻蚀试剂,直至得到所需深度的第二微通道201。
5、将具有该第二微通道201的该PDMS板200从该阴模基片100的表面剥离,具有该第二微通道201的PDMS板200经后处理后,即得PDMS微流控芯片。可选地,该第一微通道的后处理过程包括洗涤、打孔等步骤。
在一个实施例中,刻蚀完成后,将PDMS板200从该阴模基片100的表面剥离,然后用酒精和/或纯水冲洗PDMS板200,清洗掉PDMS板200附着的试剂和刻蚀产生的碎片。再经氮气吹干,即可在该PDMS板200上形成与该第一微通道101形状相同的第二微通道201。使用打孔器在第二微通道201中进行打通孔,以形成进样孔、出样孔等所需孔,得到单层的PDMS微流控芯片。
如图2所示的实施例中,该PDMS微流控芯片包括进样孔、出样孔及第二微通道201。可选地,该第二微通道201的深度为0.8μm-10μm。
阴模基片100经Piranha清洗液、超纯水清洗后,加热干燥,存储。阴模基片100经氧等离子清洗机清洗后,就可以再次使用。
可选地,通过控制刻蚀试剂用量、刻蚀时间、重复刻蚀的次数等条件,能够调整第二微通道201的深度。在一个实施例中,第二微通道201的深度为0.8μm-10μm。
当需要制作更大深度的微通道时,可以通过多次湿法刻蚀即可,即重复步骤2、步骤3、步骤4及步骤5四个步骤,重复的次数具体可以根据所需制备PDMS微流控芯片中微通道的深度进行调整。其中,当将衍生化处理的该PDMS板200的表面与阴模基片100具有第一微通道101的表面相贴合时,需要定位对齐,进而能够保证制备的PDMS微流控芯微通道的精度。
6、将单层的该PDMS微流控芯片与第二基片300进行可逆或不可逆键合,得到多层的PDMS微流控芯片。该第二基片300可以含有或者不含有微通道,具体根据PDMS微流控芯片的性能进行选择。可选地,该第二基片300为金属片、陶瓷片、石英片、PDMS片、聚甲基丙烯酸甲酯片、聚苯乙烯片或环烯烃共聚物片等。
上述技术方案的有益效果是:
本发明通过含有硅氯键的硅烷试剂对PDMS板200的表面进行衍生化处理,以使PDMS板200的表面进行改性,在PDMS板200与阴模基片100贴合后,填充于第一微通道101中的刻蚀试剂能够对PDMS板200进行湿法刻蚀,以在该PDMS板200上形成与该第一微通道101具有相同外轮廓形状的第二微通道201,即制得PDMS微流控芯片。该方法操作简便,加工效率高,能够实现批量生产。此外,本发明中的刻蚀试剂的消耗量较少,制备成本低。
通过调节刻蚀试剂的用量、刻蚀时间及刻蚀次数等条件,可以较精确地控制第二微通道201的深度尺寸,得到所需的PDMS微流控芯片。
本发明是基于湿法刻蚀的原理制作PDMS微流控芯片,刻蚀试剂对阴模基片100影响较小,其能够重复使用,进而降低了加工成本。
本发明首次提出基于湿法刻蚀技术制备PDMS微流控芯片,该方法能够制备PDMS微流控芯片中亚微米至几微米深度尺寸的微通道,尤其是深度尺寸为0.8μm-10μm的微通道,更具体的是深度尺寸为1μm至5μm的微通道。该制备方法其操作简便,加工效率高,且能够实现批量化生产。
通过本发明制备的PDMS微流控芯片可以用于生物、化学、医学分析中的样品制备、反应、分离、检测等技术领域,当然也并不限于上述技术领域。
以下为具体实施例部分:
实施例1:基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片1
基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片1的步骤具体包括:
1)通过溅射或沉积等工艺在玻璃片上镀上一层金属铬层,然后再在金属铬层上均匀旋涂一层正性光刻胶,制得含胶玻璃片,即匀胶铬版。
2)该匀胶铬版经光刻、显影与定影、氢氟酸刻蚀液刻蚀、除光刻胶和铬金属工序后,可得到刻蚀有微通道的阴模玻璃片。该微通道的深度为15μm,宽度为233.5μm。通过激光在匀胶铬版上并对应于微通道上相应的样品槽和废液槽的位置处分别加工直径为1.5mm的圆形通孔,形成进液孔和出液孔。将该阴模玻璃片用Piranha清洗液及超纯水清洗,加热干燥,再经氧等离子清洗机清洗,储存备用。
3)将PDMS单体与固化剂按10:1比例混匀后,脱气,然后浇注到预先制作好的带有围堰结构的洁净抛光硅片上。随即转移至65℃的热平板或恒温加热箱等中进行加热,使预聚物完全固化。将固化的PDMS与硅片剥离后,切割,便得所需大小的PDMS板。
4)将与抛光硅片表面接触的PDMS板的表面向上放置,放入洁净干燥的三英寸带盖培养皿中。用移液枪移取100μL三甲基氯硅烷滴加到培养皿中,使快速气化的三甲基氯硅烷吸附到PDMS板表面。室温下反应20min后,PDMS板表面被充分衍生化。
5)将三甲基氯硅烷充分衍生化的PDMS板的表面贴合于阴模玻璃片上,且使PDMS板衍生化处理的表面与阴模玻璃片上含有微通道的表面相贴合。再进行翻转,使衍生化处理的PDMS板位于下方,而刻蚀有微通道的阴模玻璃片位于上方。
6)在进液孔中加入1μL浓度为10mM的PBS溶液,然后以负压的方式使PBS溶液填充整个微通道。再将其转移至恒湿的密闭容器中,在室温下进行刻蚀处理。
7)刻蚀处理完成后,将PDMS板从阴模玻璃片的表面剥离。用纯水冲洗PDMS板,以清洗PDMS板上附着的PBS试剂及刻蚀产生的碎片。再经氮气吹干,便可得到深度为1.5μm,且与阴模玻璃片上微通道外轮廓形状相同的PDMS微通道层。阴模玻璃片经Piranha清洗液、超纯水清洗后,加热干燥,存储。当再次使用时,该玻璃片经氧等离子清洗机清洗便可。
8)使用打孔器在PDMS微通道层对应样品槽和废液槽的位置处加工直径为1.5mm的圆形通孔,形成进样孔和出样孔。再通过等离子体键合技术将其与另一洁净的载玻片进行不可逆键合,即得到PDMS微流控芯片1。
根据图3可知,PDMS微流控芯片1中的微通道具有清晰的边界。通过在不同位置测量PDMS微流控芯片1中微通道的宽度,可知该PDMS微流控芯片1的微通道宽度为235.7μm,与阴模玻璃片片上宽度为233.5μm的微通道差值较小。该PDMS微流控芯片1的微通道具有较高保真度,该PDMS微流控芯片1的微通道外轮廓形状与阴模玻璃片上微通道的外轮廓形状相同。此外,该PDMS微流控芯片1的微通道的深度为1.5μm。
因此,基于湿法刻蚀制备的PDMS微流控芯片1具有较高的保真度和通道均一性,且该PDMS微流控芯片1中微通道的深度为1.5μm。该方法操作简便,能够制备具有较小深度尺寸微通道的PDMS微流控芯片1。
实施例2:基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片2
本实施中的制备步骤与实施例1的区别在于:
本实施例采用水作为刻蚀试剂,将三甲基氯硅烷衍生化处理的PDMS板刻蚀处理,制备得到PDMS微流控芯片2。该PDMS微流控芯片2的微通道宽为235.7μm,深度为1.5μm。该PDMS微流控芯片2具有较高保真度,该PDMS微流控芯片2的微通道的外轮廓形状与阴模玻璃片上微通道的外轮廓形状相同。
实施例3:基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片3
本实施中的制备步骤与实施例1的区别在于:
本实施例采用浓度为1%(w/v)的BSA试剂作为刻蚀试剂,将三甲基氯硅烷衍生化处理的PDMS板刻蚀处理,制备得到PDMS微流控芯片3。
根据图4及图5可知,PDMS微流控芯片3中的微通道具有清晰的边界。在图4所示的微通道中,通过在不同位置测量PDMS微流控芯片3中微通道的宽度,可知该PDMS微流控芯片3的微通道宽度为235.7μm,其深度为1.3μm。该PDMS微流控芯片3具有较高保真度,该PDMS微流控芯片3的微通道外轮廓形状与阴模玻璃片上微通道的外轮廓形状相同。
实施例4:
本实施中的制备步骤与实施例1的区别在于:
本实施例采用DMSO作为刻蚀试剂,将三甲基氯硅烷衍生化处理的PDMS板刻蚀处理,制备得到PDMS微流控芯片4。该PDMS微流控芯片4的微通道宽度为240μm,深度为1.1μm。该PDMS微流控芯片4具有高保真度,该PDMS微流控芯片4的微通道的外轮廓形状与阴模玻璃片的外轮廓形状相同。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,包括以下步骤:
制备阴模基片,所述阴模基片的表面具有第一微通道;
将含有硅氯键的硅烷试剂修饰于PDMS板的表面,用于衍生化处理所述PDMS板的表面;
将所述PDMS板衍生化处理的表面与所述阴模基片具有第一微通道的表面相贴合,且所述PDMS板位于所述阴模基片的下方;
将刻蚀试剂加入到所述第一微通道中,用于对所述PDMS板衍生化处理的表面进行湿法刻蚀,以形成具有第二微通道的PDMS板,其中,所述第二微通道的外轮廓形状与所述第一微通道的外轮廓形状相同;
将所述具有第二微通道的PDMS板从所述阴模基片的表面剥离,所述具有第二微通道的PDMS板经后处理,即得PDMS微流控芯片。
2.根据权利要求1所述的基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,所述制备阴模基片的具体步骤包括:
先在第一基片上制备金属膜层,再在金属膜层涂敷光刻胶,制得含胶基片;
采用光刻法将掩膜版上的微通道图形转移至所述含胶基片,并对所述含胶基片刻蚀处理,以形成所述第一微通道,所述含胶基片再经打孔处理形成进液孔,所述进液孔与所述第一微通道相连通,即得所述阴模基片。
3.根据权利要求2所述的基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,所述第一基片为玻璃片、硅片或石英片。
4.根据权利要求2所述的基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,所述金属膜层为铬膜层、金膜层、铜膜层或铝膜层。
5.根据权利要求1所述的基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,所述含有硅氯键的硅烷试剂为三甲基氯硅烷、甲基二氯硅烷和甲基二苯基氯硅烷中的一种或多种。
6.根据权利要求1-5任一项所述的基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,所述刻蚀试剂为水、磷酸盐缓冲液、磷酸缓冲液、二甲基亚砜、乙醇和牛血清白蛋白溶液的一种或多种。
7.根据权利要求1-5任一项所述的基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,还包括将所述PDMS微流控芯片与第二基片键合的步骤。
8.根据权利要求7所述的基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法,其特征在于,所述第二基片为金属片、陶瓷片、石英片、PDMS片、聚甲基丙烯酸甲酯片、聚苯乙烯片或环烯烃共聚物片。
9.根据权利要求1-5任一项所述的PDMS微流控芯片,其特征在于,所述第二微通道的深度为0.8μm-10μm。
10.一种PDMS微流控芯片,其特征在于,由如权利要求1-9任一项所述基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法制备而成。
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