用于制作微流控分析芯片的材料有單晶硅、無(wú)定形硅、玻璃、石英、金屬和有機(jī)聚合物，如環(huán)氧樹(shù)脂、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）和聚二甲基硅氧烷（PDMS）等。

硅材料

硅與二氧化硅具有良好化學(xué)惰性和熱穩(wěn)定性，硅單晶生產(chǎn)工藝成熟，在半導(dǎo)體和集成電路上得到廣泛應(yīng)用。在微電子學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，硅的微細(xì)加工技術(shù)已趨成熟。在硅片上可使用光刻技術(shù)高精度地復(fù)制二維圖形，并可使用制備集成電路的成熟工藝進(jìn)行加工及批量生產(chǎn)。即使復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，也可以使用整體和表面微加工技術(shù)進(jìn)行高精度的復(fù)制。因此，它首先被用于制作微流控分析芯片。

硅材料的缺點(diǎn)是易碎、價(jià)格貴、不透光、電絕緣性能不夠好、且表面化學(xué)行為較復(fù)雜。這些缺點(diǎn)限制了它在微流控芯片中的廣泛應(yīng)用。然而，由于它良好的光潔度和成熟的加工工藝，可用于加工微泵、微閥等液流驅(qū)動(dòng)和控制元器件。此外，在用熱壓法、模塑法制作高分子聚合物芯片時(shí)常用它制作相應(yīng)的模具。

玻璃和石英

玻璃和石英有很好的電滲性質(zhì)和優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)，且它們的表面性質(zhì)，例如濕潤(rùn)能力、表面吸附和表面反應(yīng)性等，都有利于使用不同的化學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行表面改性。使用光刻和刻蝕技術(shù)可以將微通道網(wǎng)絡(luò)刻在玻璃和石英上，因此玻璃和石英材料已廣泛地應(yīng)用于制作微流控芯片。

高分子聚合物

高分子材料具有種類(lèi)多、可供選擇的余地大、加工成型方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于大批量制作一次性微流控芯片。微流控芯片中常用電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)液流，用光學(xué)、電化學(xué)和質(zhì)譜檢測(cè)器進(jìn)行分析。不同的高分子材料物理化學(xué)性質(zhì)不同，因此要根據(jù)微流控芯片的加工工藝、應(yīng)用對(duì)象和檢測(cè)方法等因素及高分子聚合物的光電、機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)，選擇適用的聚合物材料，并要特別注意以下諸點(diǎn)：

聚合物材料應(yīng)有良好的光學(xué)性質(zhì)

能透過(guò)可見(jiàn)光與紫外光，入射光不能產(chǎn)生顯著的背景信號(hào)，例如適用激光熒光法檢測(cè)時(shí)，要注意芯片材料的本底熒光要盡量低，使用高本底熒光的芯片材料會(huì)引起信噪比降低和檢測(cè)下限升高。

聚合物材料應(yīng)容易被加工

不同的加工方法對(duì)聚合物材料的可加工性有不同的要求，例如：用激光刻蝕加工芯片時(shí)，聚合物材料應(yīng)能吸收激光輻射，并在激光照射下降解成氣體，熱壓法加工時(shí)要求芯片材料具有熱塑性，而模塑法用的高分子材料應(yīng)具有低粘度，低固化溫度，在重量作用下，可充滿模具上的微通道和凹槽等處。

在所采用的分析條件下材料應(yīng)有惰性的

有機(jī)聚合物能溶于某種溶劑中，例如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的微結(jié)構(gòu)在乙腈中會(huì)發(fā)生溶脹、坍塌甚至堵塞等現(xiàn)象，而它高能渡的甲醇則是惰性的，因此選擇聚合物材料時(shí)要考慮芯片材質(zhì)和可能使用的有機(jī)溶劑間的相容性。

材料應(yīng)有良好電絕緣性和熱性能

微芯片在分析時(shí)如用到電泳分離，材料應(yīng)有良好電絕緣性以避免被高壓擊穿，散熱性能好的材料有利于焦耳熱的散發(fā)。隨著微通道和微結(jié)構(gòu)的尺寸下降，焦耳熱散發(fā)能力隨之增加，因此有機(jī)聚合物的導(dǎo)熱能力在微尺度時(shí)重要性也降低，芯片中的化學(xué)反應(yīng)需要在高溫下進(jìn)行，就必須考慮芯片材質(zhì)的耐熱性，如PCR擴(kuò)增用微流控芯片的材質(zhì)要承受DNA片段變性時(shí)所需的95℃高溫。

聚合物材料的表面要有合適的修飾改性方法

用于制作微流控分析芯片的高分子聚合物主要有三類(lèi)：熱塑性聚合物、固化型聚合物和溶劑揮發(fā)型聚合物。熱塑性聚合物有聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等；固化型聚合物有聚二甲基硅氧烷（PDMS）、環(huán)氧樹(shù)脂和聚氨酯等，他們與固化劑混合后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間固化變硬后得到微流控芯片；溶劑揮發(fā)型聚合物有丙烯酸、橡膠和氟塑料等，將他們?nèi)苡谶m當(dāng)?shù)娜軇┖?，通過(guò)緩慢地?fù)]發(fā)去溶劑而得到芯片。根據(jù)基片有無(wú)彈性，又可分為鋼性材料和彈性材料兩類(lèi)。鋼性材料有環(huán)氧樹(shù)脂、聚脲、聚氨酯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等；彈性材料有聚二甲基硅氧烷。

聚二甲基硅氧烷（PDMS）也稱(chēng)硅酮彈性體或者硅橡膠，它具有以下特點(diǎn)：

1）能可逆和重復(fù)變形而不發(fā)生永久性破壞;

2）能用模塑法高保真地復(fù)制微流控芯片;

3）能透過(guò) 300 nm 以上的紫外和可見(jiàn)光;

4）耐用且有一定的化學(xué)惰性:

5）無(wú)毒,價(jià)廉.

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