[发明专利]一种凹形微井和微通道的快速制作方法

说明书

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体为一种凹形微井和微通道的快速制作方法，包括如下步骤：A、图案设计：设计凹形微井、微通道图案；B、制造蒙版：根据图案设计切割蒙版；C、亲水处理：将所述蒙版覆盖在PDMS基底上，一同进行等离子体处理，使所述PDMS基底上形成与图案设计相匹配的亲水区域，处理完成后取下所述蒙版，得到部分亲水的PDMS；D、制造模具：在所述部分亲水的PDMS表面加入甘油‑水混合物，使所述甘油‑水混合物仅驻留在所述部分亲水的PDMS上的亲水区域，形成模具；E、OSTE倒模：将液态OSTE均匀倒在所述模具表面，紫外线灯照射固化脱模，获得表面具有凹形微井、微通道的OSTE薄片。本发明加工方法无需净化室，制作步骤简单、高效。

技术领域

本发明涉及微流控芯片技术领域，具体为一种凹形微井和微通道的快速制作方法。

背景技术

对比传统的二维模型模拟体内环境的方法，凹形微井与微流道模型更贴近实际的体内环境，模拟效果更佳，因此具有更突出的优势。目前在组织工程领域，研究人员对凹形微井与微流道的需求与日俱增。当前加工出凹形微井、微流道的方案要么需要洁净室，要么制作过程十分繁杂、耗时长，导致技术不能大规模进行推广。

发明内容

本发明的目的在于，解决目前传统二维方法难以模拟体内环境与现今三维方法制作工艺需要净化室且步骤繁杂导致难以大规模推广的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种凹形微井和微通道的快速制作方法，包括如下步骤：

A、图案设计：设计凹形微井、微通道图案；

B、制造蒙版：根据图案设计切割蒙版，可以采用CAD制图指导切绘机的切割方式；

C、亲水处理：将所述蒙版覆盖在PDMS基底上，一同进行等离子体处理，使所述PDMS基底上形成与图案设计相匹配的亲水区域，处理完成后取下所述蒙版，得到部分亲水的PDMS；

D、制造模具：在所述部分亲水的PDMS表面加入甘油-水混合物，使所述甘油-水混合物仅驻留在所述部分亲水的PDMS上的亲水区域，形成模具；

E、OSTE倒模：将液态OSTE均匀倒在所述模具表面，紫外线灯照射固化脱模，获得表面具有凹形微井、微通道的OSTE薄片。

本发明提出一种快速的、低成本的、无需洁净室的凹形微井、微流道制作方法。该方法首先在polydimethylsiloxane(PDMS)覆盖具有所需样式的PVC蒙版，然后通过等离子清洁腔对PDMS表面进行修饰，提高无PVC蒙版覆盖区域的亲水性。撕下PVC蒙版后，将PDMS基底浸入甘油-水混合物。取出后使得甘油-水混合物仅驻留在PDMS基底的亲水区域，进而制成具有由液体形成的特定表面结构的PDMS模具。将OSTE均匀倒在模具上，甘油-水混合物的粘度较大，OSTE覆盖在混合物上的时候不易挤走甘油-水混合物。并且该混合物易配置，使用方便。用紫外线灯照射固化后，可以获得具有凹形微井或微流道的OSTE薄片。比起传统凹形微井或微流道的制备过程，需要耗时6～8小时甚至更长的时间，运用本发明方法可以缩短到1～2小时以内，大大缩短了生产周期。

另一方面，传统方法一般使用固态模具，所得的微井或微通道的截面是矩形或者方形，而在组织工程的应用上，特别是血管模型方面，由于血管本身为圆管，截面是矩形或者方形的微井、微通道实际无法很好地模拟血管环境。而本发明突破性地采用了PDMS+甘油-水这种固液混合形式作为模具，加工所得的微井和微通道的截面是弧形的，能更真实地模拟血管环境，更适合于组织工程上的应用。