[發(fā)明專利]以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810011425.7
• 申請(qǐng)日: 2008-05-16
• 公開（公告）號(hào): CN101598717A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林炳承;劉欣;於林芬;戴忠鵬;秦建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00;G01N35/00
• 代理公司: 沈陽(yáng)晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 樊南星

1、以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法，其特征在于：采用光刻技術(shù)建立了以液態(tài)單體溶液為感光材料，通過(guò)“夾液式”光刻方法制備水凝膠立體微圖案，并在此微圖案表面制備液體微條紋，并以之為復(fù)形模板，通過(guò)澆塑復(fù)形法制備出具有三維曲面通道結(jié)構(gòu)的聚二甲基硅氧烷芯片。

2、按照權(quán)利要求1所述以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法，其特征在于：所述以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法的具體過(guò)程是：

其一，首先將玻璃表面硅烷化，制得表面疏水且富含雙鍵基團(tuán)的玻璃蓋片；然后制備水凝膠光敏反應(yīng)液，借助于水凝膠光敏反應(yīng)液制得附著于玻璃蓋片表面的水凝膠立體微圖案；

其二，將聚丙烯酰胺凝膠圖案化基片浸沒(méi)于丙三醇水溶液中，沿垂直方向緩慢、勻速提拉出液面，通過(guò)浸涂法在玻璃蓋片的微圖案化表面制備出立體液態(tài)微條紋；

其三，以制有液態(tài)微條紋的基片為復(fù)形模板，通過(guò)澆塑復(fù)形法在聚二甲基硅氧烷表面復(fù)制出結(jié)構(gòu)與之互補(bǔ)的微凹槽，并繼以制孔、封接操作，最終制備出完整的聚二甲基硅氧烷芯片。

3、按照權(quán)利要求2所述以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法，其特征在于：將玻璃表面硅烷化的過(guò)程具體是：

首先將載玻片在濃硫酸與雙氧水混合溶液中煮沸5～40分鐘，待冷卻后用大量純凈水清洗，除去殘余硫酸；隨后轉(zhuǎn)入濃度為0.15～1M的NaOH溶液中，浸泡3～60分鐘，再以大量水清洗，除去殘余的NaOH；然后吹干備用；

選用質(zhì)量濃度為80～98％的乙醇水溶液作為硅烷化反應(yīng)液，向其中加入硅烷化試劑：3-(三甲基甲硅烷基)丙基-甲基丙烯酸酯和醋酸；將清洗干凈的載玻片浸于硅烷化反應(yīng)液中孵育2～15分鐘；再用無(wú)水乙醇洗凈吹干，于105～200℃真空烘箱中脫水1～10小時(shí)，制得表面疏水且富含雙鍵基團(tuán)的玻片。

4、按照權(quán)利要求3所述以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法，其特征在于：將玻璃表面硅烷化的過(guò)程中，

用來(lái)將載玻片在其中煮沸處理的濃硫酸與雙氧水混合溶液具體是：濃硫酸與雙氧水的體積比為3∶1；

硅烷化反應(yīng)液為95％乙醇的水溶液中加入1～10μL/mL體積的硅烷化試劑3-(三甲基甲硅烷基)丙基-甲基丙烯酸酯和20～50μL/mL體積醋酸。

5、按照權(quán)利要求2所述以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法，其特征在于：借助于水凝膠光敏反應(yīng)液制得附著于玻璃蓋片表面的水凝膠立體微圖案的過(guò)程具體是：

以丙烯酰胺和N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺為單體溶液，以2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮為引發(fā)劑，制備水凝膠光敏反應(yīng)液；

以所制得的表面疏水且富含雙鍵基團(tuán)的硅烷化玻片作為蓋片，底片為同尺寸的聚氨酯模；將蓋片與底片對(duì)合，兩端以生料帶隔開，形成空腔；吸取光敏反應(yīng)液從蓋片與底片間隙注入反應(yīng)腔；將掩模平鋪于蓋片上方，以紫外光曝光1～30秒；再將底片與蓋片剝離；相繼以丙酮、去離子水清洗蓋片以除去未反應(yīng)的單體、引發(fā)劑和溶劑，至此制得附著于蓋片表面的水凝膠立體微圖案。

6、按照權(quán)利要求5所述以水凝膠平面微圖案化為基礎(chǔ)的液塑法制備聚二甲基硅氧烷芯片的方法，其特征在于：借助于水凝膠光敏反應(yīng)液制得附著于玻璃蓋片表面的水凝膠立體微圖案的過(guò)程中：

制備聚丙烯酰胺水凝膠的要求是：以丙烯酰胺和N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺為單體，其質(zhì)量濃度比為19∶1，單體總濃度范圍是5～15％；

將150～350mg/ml?2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮溶于N-甲基吡咯烷酮中為引發(fā)劑儲(chǔ)液；

以硅烷化玻片作為蓋片，底片為同尺寸的厚度為50～400微米的聚氨酯模；將蓋片與底片對(duì)合，兩端以生料帶隔開，形成高度為100-200微米的空腔；

將一定體積的光敏反應(yīng)液從蓋片與底片間隙注入反應(yīng)腔；將掩膜平鋪于蓋片上方，以紫外光曝光2～20秒；曝光強(qiáng)度為100～500mW，再將底片與蓋片剝離；相繼以丙酮、去離子水清洗蓋片以除去未反應(yīng)的單體、引發(fā)劑和溶劑，至此制得附著于蓋片表面的水凝膠立體微圖案。