[發明專利]基于光敏觸變膠膜的有機玻璃微流控芯片的制備方法

無效

• 申請號: 200910054287.5
• 申請日: 2009-07-02
• 公開（公告）號: CN101585508A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 陳剛;姚瀟;陳摯;張魯雁
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B81C5/00
• 分類號: B81C5/00;B81C3/00;B81C1/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張 磊

技術領域

本發明屬微流控芯片技術領域，具體涉及一種基于光敏觸變膠膜的有機玻璃微流控芯 片的制備方法。

背景技術

自從1990年Manz等首次提出微型全分析系統以來[1]，微流控芯片就以其高效、快速、 試劑用量少、低耗及集成度高等優點引起了國內外分析科學界及生命科學界有關專家的廣 泛關注，在生物醫藥、環境監測、臨床診斷、食品藥品分析等領域顯示了良好的應用前景， 目前制約其廣泛應用的瓶頸之一就是其較高的價格和較低的產量。微流控芯片有著十分光 明的應用前景和巨大的市場需求，建立其批量低成本加工技術勢在必行。近年來，作為微 流控芯片基礎的芯片材料和批量低成本加工技術研究已受到廣泛關注。

微流控芯片主要使用玻璃、石英和聚合物制作[2]，玻璃和石英微流控芯片主要采用光 刻與化學刻蝕相結合的方法加工，技術和設備要求高，難以采用模具大批量生產，價格比 較昂貴，限制了其廣泛應用。于是，近年來聚合物微流控芯片得到了發展和重視，可使用 模具通過注塑、印模和澆鑄等技術進行批量低成本生產[3]。用于加工微流控芯片的聚合物 有有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯、聚苯乙烯等，其中有機 玻璃以其良好的機械和光學性能、電絕緣性、易成型、生物相容性好、批量生產成本低和 容易化學修飾等優點，在微流控芯片的加工中使用較多。有機玻璃也是一種“綠色”芯片 材料，廢棄后，在高溫下其又可以分解為甲基丙烯酸甲酯單體，可循環利用。

目前有機玻璃微流控芯片的加工技術有熱壓[4]、注塑[5]和激光燒蝕[6]等，其中熱壓 技術最為常用，即在高于有機玻璃玻璃化溫度的條件下，通過施加壓力使陽膜的結構復制 到有機玻璃片上，使用的硅陽膜或金屬陽膜采用微機電加工技術制作。熱壓對芯片模具的 機械強度要求較高，硅模具易碎，通常熱壓次數不超過50次，不適合有機玻璃微流控芯 片的批量熱壓加工。最近，采用熱引發[7]甲基丙烯酸甲酯本體聚合制備有機玻璃芯片已有 文獻報道，但存在的問題是聚合成形時間長達12小時，無法用于芯片的批量加工。此外， 因聚合過程中體積收縮，由于使用剛性模具空腔，芯片內部容易產生氣泡，聚合過程中需 額外添加單體溶液，操作比較復雜，于是，建立快速簡便的有機玻璃微流控芯片批量低成 本加工技術具有重要意義。

發明人設想將有機玻璃溶解于含光引發劑的甲基丙烯酸甲酯溶液中或將含光引發劑 的甲基丙烯酸甲酯溶液于紫外線下預聚，制得的粘性光敏膠液涂布到聚合物基膜上制得光 敏觸變膠膜，在此基礎上將建立基于光敏觸變膠膜的有機玻璃微流控芯片制備方法。該芯 片加工技術具有操作簡便、設備簡單和成本低的優點，使用的光敏觸變膠膜可采用現有涂 布技術大規模生產，芯片成形工藝容易自動化，在有機玻璃微流控芯片的批量低成本生產 方面有良好的應用前景。

參考文獻

[1]Manz?A.，Graber?N.，Widmer?H.M.Sens.Actuators?B?1990，1，244-248.

[2]Verpoorte?E.Electrophoesis?2002，23，677-712.

[3]Becker?H.，Gartner?C.Electrophoresis?2000，2，12-26.

[4]杜曉光，關艷霞，王福仁，方肇倫.高等學?；瘜W學報，2003，24，962-1966.

[5]周小棉，戴忠鵬，羅勇，等.高等學?；瘜W學報，2005，26，52-54.

[6]Roberts?M.A.，Rossier?J.S.，Bercier?P.，Girault?H.Anal.Chem.1997，69，2035-2042.

[7]Chen?ZF，Gao?YH，Su?RG，Li?CW，Lin?JM.Electrophoresis?2003，24，3246-3252.

發明內容

本發明的目的在于提出一種基于光敏觸變膠膜的有機玻璃微流控芯片的制備方法，在 紫外光引發甲基丙烯酸甲酯本體聚合的基礎上，發明了光敏觸變膠膜并用于有機玻璃微流 控芯片的加工，可縮短芯片制作步驟和降低芯片制作成本，為微流控芯片的批量低成本加 工提供新技術。

本發明提出的基于光敏觸變膠膜的有機玻璃微流控芯片的制備方法，具體步驟為：