[发明专利]PDMS微流控芯片及基于湿法刻蚀制备PDMS微流控芯片的方法

说明书

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。

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。