微流控芯片的加工技術

微細加工技術是微流控芯片發(fā)展的前提條件，微流控芯片的制作技術首先起源于制造半導體及集成電路芯片所廣泛采用的光刻(Lithography)和蝕刻技術(Etching)，目前已經(jīng)廣泛地用于硅片、玻璃和石英等基質(zhì)材料上微流體網(wǎng)絡的制作。其微制造工藝為：首先通過光學制板照相技術制備包括微流控芯片圖案的掩模，制備好的掩模通常是鍍有鉻層的石英玻璃板；然后用甩膠機均勻地在芯片表面涂敷一層光刻膠，在紫外光下進行曝光，顯影。上述工作完成之后，用相應的腐蝕劑對芯片進行蝕刻，蝕刻完成后，去除剩余的光刻膠便可獲得所需的芯片微細結構。該方法工藝周期長、制作成本高，但其微加工技術非常成熟。

與硅片、玻璃材料不同的是，可用于微流控芯片加工制作的高分子聚合物種類繁多，而且各材料之間的物理化學性質(zhì)差別很大，所以它們的微加工技術表現(xiàn)出了一定的多樣性，目前主要有模塑法、熱壓法、LIGA 技術、激光燒蝕技術和軟光刻法等。模塑法(Injection Molding)是指通過光刻掩模技術制得凸起的微流控芯片陽模，然后在陽模上澆注液態(tài)的高分子聚合物，當高分子聚合物完全固化后將其與陽模剝離即可得到具有微流體網(wǎng)絡的基片，適宜采用模塑法的高分子材料應該具有很低的黏度和很低的固化溫度，如 PDMS，環(huán)氧樹脂，聚四氟乙烯等材料。熱壓法也是一種需要陽模的微流控芯片制造技術，該技術主要利用了高分子聚合物的玻璃轉化溫度。與模塑法相比，熱壓法制得的微通道重復性較差，而且管道易產(chǎn)生變形，操作條件相對苛刻。該方法主要應用于熱塑性材料的加工，如 PMMA 和 PC 等。激光燒蝕(Laser Ablation)是一種新型的微細加工技術，它是通過紫外激光降解高分子聚合物，適宜激光燒蝕加工的材料有 PMMA、聚苯乙烯、硝化纖維等。

 微流控芯片的微流體控制技術

微流體操縱技術是微流控芯片技術中最重要的一個研究領域之一，一般可分為恒壓泵和恒流泵，恒壓泵主要是指壓力不變，流量的自然變化。恒流板是指流量不變，壓力的自然變化。同時，實驗室微量注射泵也是微流控芯片進樣設備的主要選擇方向。具體選擇哪款輸送泵需要結合研究者的具體實驗要求來確定。

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