微流控芯片的種類以及優(yōu)缺點分析
微流控芯片種類:
目前常見微流控芯片主要有三個種類:單晶硅片、石英和玻璃、高分子聚合物。
玻璃芯片 PDMS芯片 PMMA芯片
最早的微流控芯片是用單晶硅制作。這主要得益于成熟的微電子和微機械加工技術(shù)。玻璃微流控芯片具備優(yōu)良的光學(xué)
性能和支持電滲流特性,易于表面改性,可直接借鑒傳統(tǒng)的毛細管電泳分析技術(shù),因此在微流控芯片發(fā)展初期受到更多重
視并得到相應(yīng)發(fā)展,至今仍是最廣泛使用的芯片之一。用玻璃材料制作微流控芯片具有很多的優(yōu)越性,但聚合物以其較玻
璃價廉,制作方法簡單,生產(chǎn)成本低,可制作一次性使用芯片等特點,正日益為人們所關(guān)注。
如何選擇微流控芯片?主要根據(jù)以下幾種依據(jù):
1、 芯片材料和工作介質(zhì)有良好的生物和化學(xué)相容性,不發(fā)生反應(yīng)
2、 芯片材料有很好的電絕緣性和散熱性
3、 芯片具有良好的光學(xué)性能,對檢測性能干擾小或無干擾
4、 芯片材料表面具有良好的可修飾性,可產(chǎn)生良好的電滲流或者固載生物大分子
5、 芯片制作工藝簡單,價格低廉
單晶硅片的優(yōu)缺點:
優(yōu)點:
1、 良好的化學(xué)惰性
2、 良好的穩(wěn)定性
3、 加工工藝成熟
缺點:
1、 材質(zhì)易碎
2、 價格偏高
3、 紫外透光率低
4、 表面化學(xué)行為復(fù)雜
5、 電絕緣性差
玻璃芯片的優(yōu)缺點:
優(yōu)點:
1、 化學(xué)性質(zhì)好
2、 光學(xué)性質(zhì)優(yōu)良
3、 易于光刻和蝕刻
4、 鍵合工藝多樣
5、 可重復(fù)使用
缺點:
1、 易碎
2、 加工成本高
石英芯片優(yōu)缺點:
優(yōu)點:
1、 化學(xué)性質(zhì)好
2、 光學(xué)性質(zhì)優(yōu)良
3、 電滲性質(zhì)性質(zhì)良好
4、 表面性質(zhì)穩(wěn)定
缺點:
1、 難以形成深寬比較大的微通道
2、 材料成本高
3、 鍵合困難
高分子聚合物芯片的優(yōu)缺點:
優(yōu)點:
1、 成本低廉
2、 種類繁多,加工方便
3、 可批量生產(chǎn)
缺點:
1、 導(dǎo)熱差,不耐高溫
2、 抗腐蝕能力差
3、 表面改性較難
不同材質(zhì)的微流控芯片的應(yīng)用領(lǐng)域:
單晶硅片,在微流控領(lǐng)域應(yīng)用限制較大
石英和玻璃,在微流控領(lǐng)域被廣泛運用
高分子聚合物,PDMS材料應(yīng)用最多
PDMS作為高分子聚合物中的固化型聚合物,被廣泛運用于制備微流控芯片。芯片由PDMS基片和PDMS蓋片組成,微流控
溝道位于基片上,由蓋片進行密封
PDMS微流控芯片的特點 :
(1) 能可逆和重復(fù)變形而不發(fā)生永久性破壞 (2) 能用模塑法高保真的復(fù)制微流控芯片 (3) 能透過300nm以上紫外和
可見光 (4) 耐用且有一定的化學(xué)惰性 (5) 無毒,廉價
標簽: 微流控芯片 單晶硅片 玻璃芯片 PDMS芯片
- 上一條光刻膠的涂敷和顯影
- 下一條PMMA微流控芯片鍵合