PDMS芯片制作
PDMS制备方案

PDMS制备方案PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常用于制备微流控芯片和柔性器件的材料。
它具有优异的耐化学腐蚀性、优良的机械性能和高度的透明度。
PDMS制备方案可以根据具体要求进行调整,以下是一种常见的PDMS制备方案。
1.材料准备:-PDMS:将基础聚合物和交联剂按照1:10的比例混合,充分搅拌均匀。
-无尘布:用于清洁实验器材。
2.PDMS制备:-将PDMS液体倒入一个干净的容器中,将其放置在真空下,以去除其中的气泡。
通常需要15-30分钟的真空处理。
-在去泡的PDMS中加入适量的溶剂(如二甲苯),以调整PDMS的粘度和流动性。
溶剂的量可以根据具体需要进行调整。
-将PDMS溶液搅拌均匀,直到完全混合。
-如果需要在PDMS表面制备导电膜,可以在PDMS溶液中加入适量的导电填料(如银纳米线),并进行充分搅拌均匀。
3.PDMS模具制备:-准备一个干净的玻璃片,可以用无尘布擦拭表面。
-将PDMS溶液倒在玻璃片上,用刮刀均匀涂布,使其覆盖整个玻璃片表面。
-将覆盖有PDMS溶液的玻璃片放置在真空下,以去除其中的气泡。
通常需要15-30分钟的真空处理。
-将经过处理的PDMS模具放置在常温下,使其在室温下固化。
通常需要数小时至一天的时间。
-固化后的PDMS模具可以从玻璃片上撕下,用刀片或剪刀进行修剪和整理。
4.PDMS与其他材料的接合:-准备需要与PDMS接合的材料,如玻璃片、聚碳酸酯板等。
-清洁接合面,确保其表面没有灰尘和污物。
-将PDMS模具放置在接合面上,确保其与接合面紧密贴合。
-可以使用热压机或真空平台施加适量的压力,促进PDMS与接合材料的结合。
-将接合后的PDMS芯片保持在室温下,使其在室温下固化。
总结:PDMS制备方案主要包括PDMS的混合、处理、固化和与其他材料的接合。
制备过程中需要注意保持清洁,去除气泡,并根据需要进行溶剂调整和导电填料添加。
根据不同的实验需求,可以根据该方案进行调整。
在制备PDMS芯片或器件时,可以根据具体要求进行设计和加工,制备出符合实验需求的微流控平台。
PDMS芯片的加工方法及所用仪器的操作
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PDMS微流控芯片的制作1Plasma。
取洁净的硅片置于等离子体清洗机(plasma clean)进行处理(增加硅片与光刻胶的粘着性)。
2匀胶。
将处理好的硅片置于匀胶机平台中央位置,倒上适量的SU-8光刻胶,进行匀胶处理。
3加热。
根据所需胶的厚度,查得加热的温度和时间,将其置于加热机上进行加热处理。
4曝光。
将加热过的胶片置于紫外光刻机上进行曝光处理(20 s)。
5加热(坚膜)。
查得曝光后需加热的温度和时间,将光刻胶片置于加热机加热处理。
6清洗(显影、去胶)。
将胶片置于清洗剂中争当90s,迅速用压缩空气吹干,于加热机110℃加热处理30 min。
7硅烷化(全氟化)处理。
用plasma clean处理硅胶片,然后置于真空干燥器中,滴几滴硅烷化试剂,抽真空至压力表至最大刻度,拧紧抽气阀,关闭抽气泵。
硅烷化处理4 h,将光刻胶片置于合适大小的培养皿中。
8首次倒胶。
将配制好的PDMS胶(A:B为10:1,20 g:2 g调匀,并抽气泡,压力0.5保持约30 min)倒至硅片上少量(目的是清洗光刻胶的表面),平放,用吹气装置去泡。
65℃加热约30 min,用平口的镊子小心揭起。
9再次倒胶。
将配制好的PDMS胶倒于将光刻胶硅片上至适当厚度,平放,消泡,65℃加热4 h。
10割胶。
打孔。
11Plasma。
将洁净的通道胶片和无通道胶片进行plasma clean处理。
12键合。
用力将其贴紧,避免气泡,110℃烘烤4 h。
等离子体清洗机(plasma clean)的使用方法1将硅片或胶片置于处理仓中,关闭舱门。
2开启PUMB开关,保持3 min。
3开启power开关,保持3 min。
4旋转旋钮至HI档。
开启氧气阀,关闭氧气阀,再将通气阀旋至通氧气端进气,重复3、4次。
保持4 min。
5旋转旋钮至OFF,关闭power开关,关闭PUMB开关。
6轻开舱门,缓慢放气,至大气压,开舱门,取出处理硅片或胶片。
匀胶机的使用方法1打开抽空气机,摁下吸片按钮,设置预转时间和匀转时间。
PDMS芯片的加工方法及所用仪器的操作
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PDMS芯片的加工方法及所用仪器的操作PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常用于微流控芯片制备的材料,具有很好的机械和光学性能,以及化学惰性、透明度高、可逆弹性变形、耐高温等特点。
下面将介绍PDMS芯片的加工方法及所用仪器的操作。
首先是模具制备。
模具是PDMS芯片制备的关键,常见的制备方法有光刻法和模板法。
光刻法适用于制备有复杂结构的芯片,而模板法适用于制备有固定通道结构的芯片。
光刻法的操作流程主要包括光刻胶涂布、烘烤、曝光、显影和硬化等步骤。
模板法的操作流程主要包括模板制备、PDMS与模板的复合、固化和模板去除等步骤。
接下来是PDMS预聚合。
PDMS预聚合是为了提高PDMS的流动性,方便在模具中充填。
PDMS预聚合的操作流程主要包括PDMS与交联剂按一定比例混合、真空排泡、烘烤和微波加热等步骤。
在操作过程中需要注意避免气泡生成,可以通过真空排泡和微波加热等方法来去除气泡。
最后是PDMS芯片制备。
PDMS芯片制备的操作流程主要包括将PDMS 溶液倒入模具、真空排气、硬化和模具去除等步骤。
在操作过程中需要注意PDMS溶液的均匀充填、真空排气的时间和压力控制、硬化的时间和温度控制,以及模具去除时的小心操作,避免芯片损坏。
PDMS芯片制备所用的仪器主要包括:旋涂机、烘箱、曝光机、显影机、紫外灯、真空泵、微波炉等。
旋涂机用于在光刻法中涂布光刻胶;烘箱用于烘烤样品以去除溶剂、固化PDMS等;曝光机用于在光刻法中对光刻胶进行曝光;显影机用于在光刻法中显影光刻胶;紫外灯用于固化PDMS;真空泵用于真空排气;微波炉用于加热PDMS溶液。
综上所述,PDMS芯片的加工方法包括模具制备、PDMS预聚合和PDMS 芯片制备,所用仪器包括旋涂机、烘箱、曝光机、显影机、紫外灯、真空泵、微波炉等。
在操作过程中需要注意各个步骤的控制和小心操作,以确保制备出优质的PDMS芯片。
PDMS玻璃杂合芯片的制作
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PDMS-玻璃杂合芯片快速制作方法详解(初稿)前言本文以实战制作高度15~80µm的通道为例,详细介绍的PDMS-玻璃杂合芯片的快速制作方法。
注意:进入芯片加工间需穿实验服,进行芯片制作时需带上无粉乳胶手套。
目录一、快速制作SU-8阳模步骤:1. 硅片清洗2.基片加热除湿3.倒胶匀胶4.SU-8基片前烘5.SU-8基片曝光6.SU-8基片后烘7.显影8.坚模二、制作PDMS玻璃杂合芯片步骤1.制备PDMS预聚体2.除去PDMS预聚体中的气泡3.倒胶及PDMS预聚体固化4.揭模,切边,打孔5.键合6.粘蓄液池(可选)三、PDMS-玻璃杂合芯片制作中其他相关细节详解一、快速制作SU-8阳模步骤:一、硅片清洗1.丙酮清洗目的:去除或软化硅片表面有机物操作:带上一次性PE手套。
硅片用玻璃棒隔开,将丙酮倒入烧杯,液面高于硅片顶端所在平面2cm 左右,然后放入超声机,超声40分钟左右(对于旧硅片,可以升温超声,时间也可适当延长);丙酮清洗后,将丙酮小心倒入装丙酮的空瓶,标明“回收”。
2、浓硫酸清洗目的:去除硅片表面的无机物和有机物操作:带上乳胶手套,再带上一次性EP手套,穿实验服。
丙酮清洗过的硅片,先用自来水多涮洗几次,较彻底地去除残余丙酮,避免硫酸和丙酮反应;然后将双氧水倒入烧杯至目标体积的1/4。
然后将烧杯移至合成间的通风厨,小心缓慢将浓硫酸倒入烧杯至目标体积,之后在烧杯上盖上一个玻璃培养皿以减少酸雾的挥发。
3个小时后,浓硫酸与双氧水反应几本结束,将烧杯移至超声机(注意作上浓硫酸的标记以避免别人误伤)超声30min左右,即可将浓硫酸回收。
硫酸回收,一定要倒入装硫酸的瓶子,若没有,可用装过乙醇或丙酮的瓶子,但一定要多用自来水多清洗几次,以避免硫酸与之反应,发生安全事故。
将硫酸倒出时,注意倾倒角度,避免烧杯内的硅片和玻璃棒滑落。
(此步相对较危险,一定要注意安全。
)3.去离子水清洗目的:清除浓硫酸和硅片表面一些残余小颗粒操作:带上一次性PE手套。
湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片
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湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片湿法腐蚀硅(Wet Etching Silicon)是一种常见的制作PDMS微流控芯片的方法。
PDMS微流控芯片是一种用于生物、化学和医学领域的微流控设备,它可以实现样品的分离、混合、传输和检测等功能。
本文将介绍湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片的原理、步骤和优缺点。
湿法腐蚀硅是一种利用化学反应来去除硅表面的方法。
它基于硅与一种或多种酸性或碱性溶液之间的化学反应,通过这种反应来腐蚀掉硅表面的一部分,从而形成所需的结构。
湿法腐蚀硅可以实现微米级别的结构加工,并且可以控制结构的形状和尺寸。
制作PDMS微流控芯片的步骤如下:1.硅片准备:首先,需要准备一块晶圆硅片作为芯片的基材。
硅片的表面应该光滑而无缺陷。
2.光刻处理:将要制作的结构图案通过光刻技术转移到硅片的表面。
这一步骤主要包括:涂覆光刻胶,软烘干,光刻胶曝光,显影等操作。
3.腐蚀处理:将经过光刻处理的硅片放入腐蚀液中进行腐蚀。
不同的腐蚀液可以实现不同的效果。
腐蚀的时间、温度和腐蚀液的浓度可以控制腐蚀的速率和深度。
4.清洗和干燥:腐蚀后,需要将芯片用去离子水清洗干净,去除其中的腐蚀液和杂质。
然后,将芯片在干燥箱中加热干燥。
5.PDMS制备:将PDMS预聚物和交联剂按一定比例混合,并在真空中除气。
混合好的PDMS溶液倒入模具中,使其均匀分布。
6.PDMS表面处理:在PDMS溶液倒入模具前,可以对模具进行表面处理,例如硅化处理,以增加PDMS与模具之间的附着力。
7.PDMS硬化与剥离:将装有PDMS溶液的模具放入高温烘箱中,以使PDMS发生硬化反应。
然后,将PDMS从模具上剥离下来,得到PDMS微流控芯片。
优点:1.制作过程简单:湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片的步骤相对简单,需要的设备和材料较为常见和易得。
2.结构精度高:湿法腐蚀硅可以实现微米级别的结构加工,可以控制结构的形状和尺寸。
3.成本低廉:湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片的成本相对较低,不需要昂贵的设备和材料。
湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片
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湿法腐蚀硅制作PDMS微流控芯片PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常用的微流控芯片材料,具有优良的化学稳定性、生物相容性和机械特性,因此广泛应用于生物医学、化学分析等领域的微流控芯片制作中。
在制作PDMS微流控芯片时,通常使用湿法腐蚀硅(Wet Etching)的方法来制作芯片的模具。
湿法腐蚀是一种通过在化学溶液中将硅表面暴露于特定的腐蚀剂中,以产生所需的芯片结构的方法。
在PDMS微流控芯片制作中,通常使用的腐蚀剂是一种含有氢氟酸(HF)的溶液。
制作PDMS微流控芯片的过程主要可以分为以下几个步骤:1.制备硅片:首先从硅片(通常是p型硅)中切割出所需的芯片尺寸。
然后进行清洗和去背面处理,以去除多余的杂质和薄化芯片厚度。
2.制备光刻胶并涂布:将光刻胶溶液倒在硅片表面,利用旋涂技术将光刻胶均匀涂布在整个硅片上。
然后使用烘箱将光刻胶加热固化。
3.光刻图案制作:将设计好的芯片结构图案通过投影机照射在光刻胶上,光照后的光刻胶在特定的显影剂中进行显影,从而形成所需的图案。
4.硅片腐蚀:将显影后的光刻胶作为腐蚀保护层,将硅片浸泡在HF溶液中,将光刻胶未保护的部分暴露在腐蚀剂中。
在一定的时间和温度下,HF溶液将会腐蚀硅片,形成PDMS微流控芯片的通道结构。
腐蚀时间的长短可以控制通道的深度和宽度。
5.光刻胶去除和清洗:将腐蚀后的芯片用显影液将未腐蚀的光刻胶去除。
然后进行洗涤和清洁处理,以去除腐蚀剂和杂质。
6.PDMS模具制作:将PDMS与硅片接触的一侧涂覆相应的硅橡胶,形成PDMS模具。
在特定的条件下,PDMS会与硅片上的微流控通道结构黏附在一起。
7.PDMS微流控芯片制作:将制作好的PDMS模具与另一块PDMS片子接触,通过加热与压力使两者黏合固化。
然后将固化好的PDMS芯片从硅片上剥离下来,即可得到完整的PDMS微流控芯片。
最后,需要注意的是,在PDMS微流控芯片制作的过程中需要控制好腐蚀时间和温度,以及严格的操作和安全措施,以避免对人体和环境造成伤害。
pdms玻璃基微流控芯片制备
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pdms玻璃基微流控芯片制备
PDMS玻璃基微流控芯片是一种用于控制和调节微小流量的新型微型化设备。
它采用了PDMS(聚二甲基硅氧烷)和玻璃结构,具有高精度、高可靠性、高流量控制能力等特点。
它可以有效地控制和调节微小流量,使得微流控芯片在生物分析、药物筛选和生物传感等领域具有广泛的应用前景。
PDMS玻璃基微流控芯片的制备过程包括以下几个步骤:
1、清洗玻璃:首先使用硝酸和硝酸乙酯等有机溶剂清洗
玻璃,以确保玻璃表面的洁净。
2、蒸镀:在玻璃表面蒸镀聚二甲基硅氧烷(PDMS),
以形成薄膜。
3、模制:使用模具对PDMS薄膜进行压力成型,以形成
微流控芯片。
4、热固化:将PDMS薄膜固定在玻璃表面上,使用热固
化技术进行热固化,以制备微流控芯片。
5、干燥:最后,使用干燥技术对微流控芯片进行干燥,
以确保芯片的准确性和稳定性。
PDMS玻璃基微流控芯片的制备过程非常复杂,而且对技术精度要求较高。
它的制备过程需要精确的控制,以确保芯片
的准确性和稳定性。
目前,微流控芯片的制备已经成为微纳米技术的一个重要研究方向,并取得了良好的进展。
PDMS玻璃基微流控芯片可以有效地控制和调节微小流量,使得微流控芯片在生物分析、药物筛选和生物传感等领域具有广泛的应用前景。
此外,它还可以用于制备高质量的微型芯片,以用于生物传感和微流控芯片的制备。
未来,PDMS玻璃基微流控芯片将得到更多的应用,为人们的生活带来更多的便利。
pdms基微流控芯片的制作
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pdms基微流控芯片的制作英文回答:PDMS-based Microfluidic Chip Fabrication.PDMS (polydimethylsiloxane) is a widely used material for microfluidic chip fabrication due to its biocompatibility, optical transparency, and ease of fabrication. Here are the general steps involved in PDMS-based microfluidic chip fabrication:1. Design and Layout:The first step is to design and layout the microfluidic chip using computer-aided design (CAD) software. This involves defining the channels, chambers, and other features of the chip.2. Master Mold Fabrication:Once the design is complete, a master mold isfabricated using photolithography. A photoresist is applied to a silicon wafer and patterned using ultraviolet (UV) light through a mask. The exposed photoresist is then developed, leaving a pattern of the microfluidic channels on the wafer.3. PDMS Preparation:PDMS is a two-part silicone elastomer. To prepare the PDMS, the two parts are mixed thoroughly and degassed to remove air bubbles.4. PDMS Casting:The degassed PDMS is poured onto the master mold and placed in a vacuum chamber to remove any remaining air bubbles. The PDMS is then cured in an oven at a temperature of typically 65-85°C for 30 minutes to 2 hours.5. Bonding:Once the PDMS is cured, it is peeled off the mastermold and bonded to a glass or PDMS substrate. Bonding canbe achieved using oxygen plasma treatment, which creates a hydrophilic surface on both the PDMS and the substrate, allowing them to bond together.6. Inlet and Outlet Formation:Holes are punched into the PDMS chip to create inlets and outlets for fluidic connections.7. Functionalization:The microfluidic chip may be further functionalizedwith various coatings or treatments to improve its performance or to enable specific applications. For example, the chip can be coated with a protein-resistant coating to prevent non-specific protein binding.Applications of PDMS-based Microfluidic Chips.PDMS-based microfluidic chips have a wide range ofapplications in various fields, including:Biomedical research: Cell culture, drug screening, microfluidics for diagnostics.Chemical analysis: Microreactors, microchip electrophoresis.Environmental monitoring: Water quality monitoring, air pollution detection.Lab-on-a-chip devices: Miniaturized and portable devices for point-of-care diagnostics and analysis.Advantages of PDMS as a Microfluidic Chip Material.Biocompatible and non-cytotoxic.Transparent, allowing for optical imaging.Easy to fabricate and mold into complex shapes.Gas-permeable, allowing for oxygen exchange in cell culture applications.Chemically inert and resistant to most solvents.中文回答:PDMS基微流控芯片的制作。
PDMS芯片制作

PDMS芯片制作PDMS(聚二甲基硅氧烷)芯片是一种常用于微流控芯片制作的材料,具有一种弹性透明的特性,可以用于制作各种形状和尺寸的微型结构。
PDMS芯片制作的过程包括模具制备、PDMS预聚体混合、芯片制作和封闭,下面将详细介绍PDMS芯片制作的步骤。
首先,PDMS芯片的制备需要一个具有所需形状和尺寸的模具。
模具可以通过光刻技术、立体微影技术或3D打印等方式制备。
在模具制备之前,需要确定所需的芯片形状、尺寸和通道结构,并根据这些要求设计制备模具。
接下来,需要准备PDMS预聚体。
PDMS预聚体由两种组分组成,即硅烷预聚体和交联剂。
在制备PDMS预聚体时,根据所需的硬度和弹性调整硅烷预聚体和交联剂的比例。
通常,当硅烷预聚体和交联剂的体积比为10:1时,得到的PDMS芯片具有适当的硬度和弹性。
然后,将硅烷预聚体和交联剂混合均匀。
在混合过程中,应尽量减少空气泡的产生。
可以使用超声波处理器或橡皮动力工具来促进混合,并避免过度搅拌导致过多的空气泡。
混合后的PDMS预聚体放置在真空室中进行脱泡处理。
将PDMS预聚体放入真空室中,通过抽空的方式除去混合过程中所产生的气泡。
脱泡时间通常为15-30分钟。
将脱泡后的PDMS预聚体倒入模具中,确保预聚体填满整个模具。
可以使用橡皮刮刀或注射针等工具来帮助填充。
然后,将填充好的PDMS模具放置在烘箱中进行固化。
固化的温度和时间取决于PDMS预聚体的硬度和厚度。
通常,固化温度在60-80℃,时间为1-4小时。
固化后,将PDMS芯片从模具中剥离。
可以使用橡皮刮刀或镊子等工具轻轻剥离。
需要注意的是,剥离的时候应尽量避免对芯片造成损坏。
最后,将PDMS芯片与玻璃片或其他需要封闭的衬底结合。
可以使用等离子打火机或胶接剂等方式将PDMS芯片与衬底固定在一起。
需要确保芯片与衬底之间没有泄漏。
综上所述,PDMS芯片制作的步骤包括模具制备、PDMS预聚体混合、芯片制作和封闭。
通过这些步骤,可以制备出具有不同形状和尺寸的PDMS芯片,用于微流控芯片等应用领域。
pdms微流控芯片的制备

pdms微流控芯片的制备PDMS(聚二甲基硅氧烷)微流控芯片是一种基于聚合物材料的微流控芯片,在微流控技术领域具有广泛的应用。
它具有优良的柔性、透明度和生物相容性,并且易于加工和制备。
本文将一步一步地介绍PDMS微流控芯片的制备过程。
第一步:芯片设计在制备PDMS微流控芯片之前,首先需要进行芯片的设计。
根据实验的需求和应用场景,设计合适的芯片结构和通道布局。
可以使用计算机辅助设计(CAD)软件进行芯片设计,根据软件的指导进行芯片尺寸、形状、通道宽度和深度等参数的设定。
第二步:芯片模具制备制备PDMS微流控芯片需要先制备芯片模具。
模具可以使用常见的光刻技术、3D打印或者数控加工等方法制备。
选择适当的制备方法,根据芯片设计的形状和尺寸进行操作。
模具的尺寸和形状应该与芯片设计的要求相匹配。
第三步:PDMS预聚物与交联剂的混合制备PDMS微流控芯片需要用到PDMS预聚物和交联剂作为原料。
首先,按照一定的比例将PDMS预聚物和交联剂混合。
一般情况下,PDMS与交联剂的体积比为10:1。
混合时要充分搅拌,确保二者充分均匀混合。
第四步:PDMS预聚物的除气混合好的PDMS预聚物通常会困扰着大量气泡。
为了制备质量更好的PDMS微流控芯片,需要将其中的气泡除去。
一般方法是将混合好的PDMS放置在真空室中抽真空,以将气泡从PDMS中排除出去。
在充分除气后,关闭真空泵,取出预聚物。
第五步:芯片制备将混合好且除气的PDMS预聚物倒入芯片模具中。
注意控制好预聚物的用量,不要溢出或者过少。
接下来,将装有PDMS预聚物的模具放置在真空室中,再次进行真空处理,以确保PDMS充分填充芯片模具中的微小结构和空隙。
第六步:PDMS交联在真空处理完成后,将装有PDMS预聚物的模具放置在烘箱中进行烘烤。
一般烘烤温度为80到100,时间为1到2小时。
这个步骤是为了将PDMS 预聚物进行交联,使其获得良好的机械强度和稳定性。
第七步:取出芯片经过烘烤后,PDMS已经形成了固态芯片结构。
pdms微通道生物芯片制备
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pdms微通道生物芯片制备
1 PDMS微通道生物芯片技术
PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷)微通道生物芯片技术是一种利用微米级和纳米级多孔PDMS材料制备的三维生物多通道微结构,可以作为传感器件用于生物分子分析和生物检测。
PDMS微通道生物芯片制备需要以下基本步骤:首先,制备PDMS印模。
在制作PDMS印模时,应该选择合适的精度,以确保结构的一致性和完整性。
其次,在两片硅胶(PDMS)片上的刻蚀模板上制作微通道。
通常,硅胶片上有一个称为偶合层的多孔层,可以通过激光刻蚀形成复杂的细微结构,如微通道。
然后,在两片硅胶片上涂覆胶黏剂,并将其压合在一起,使其成为一片。
一旦PDMS印模完成,就可以在印模表面形成多微通道,用于样品分析和检测。
最后,进行传感测试和分析,以确定生物样品中分子的状态。
对其进行精密高效的分析测试后,有可能获得准确的结果,有助于分子的谱系研究和疾病的诊断。
PDMS微通道生物芯片技术因其灵活性,COST效率和操作简便性而受到广泛的关注,它的应用越来越普遍,已经在微环境管理,耐药状态等领域取得了良好的研究成果。
PDMS微通道生物芯片技术具有优越的性能,在芯片阵列设计、生物传感、分子诊断等领域有重要的意义,将在以后的生物技术发展中发挥重要作用。
PDMS玻璃杂合芯片的制作V1

PDMS玻璃杂合芯片的制作V1PDMS玻璃杂合芯片的制作V1PDMS(聚二甲基硅氧烷)是一种常用的材料,具有高弹性和优良的化学稳定性,被广泛应用于微流体芯片的制作中。
玻璃杂合芯片是由PDMS 和玻璃两种材料制成的芯片,结合了两种材料的优势,具有更高的光透过性和化学稳定性。
1.硅基玻璃的清洗:首先将硅基玻璃片放入清洗液中进行超声清洗,去除表面的杂质和有机物。
然后用去离子水冲洗,保证玻璃表面的干净。
2.PDMS基础液的准备:将PDMS基础液和交联剂(液体硅胶)按照一定比例混合均匀,通常是10:1的体积比。
搅拌均匀后,放置在真空室中进行脱泡,去除混合液中的气泡。
3.PDMS涂覆:将清洗干净的硅基玻璃片放在平整的工作台上,利用旋涂机以一定速度旋转硅基玻璃片,然后利用注射器将PDMS混合液滴在玻璃片中央。
待PDMS液体扩散至整个玻璃表面后,再稍微旋转几秒钟,使其均匀涂覆在玻璃片上。
4.PDMS固化:将涂覆好PDMS的硅基玻璃片置于80℃的热板上,进行固化。
一般需要在热板上加热2-3小时,使PDMS固化成坚实的薄膜。
5.PDMS与玻璃的粘接:将PDMS固化后的硅基玻璃片与清洗干净的玻璃片相对贴合。
这一步可以利用显微镜来进行微调,确保两者完全贴合。
6.PDMS与玻璃的黏接:将PDMS固化后的硅基玻璃片与玻璃片放入高温烤箱中,进行黏接。
通常在120℃的高温下进行2-3小时的黏接,使PDMS与玻璃牢固粘结在一起。
7.芯片修整:将黏接后的芯片通过切割工具进行修整,得到所需的芯片形状和尺寸。
8.PDMS芯片特性测试:对制作好的PDMS玻璃杂合芯片进行特性测试,如漏水测试、泵送测试等,以确保芯片的性能和质量。
总结来说,PDMS玻璃杂合芯片的制作过程包括了玻璃的清洗、PDMS基础液的准备、PDMS涂覆、PDMS固化、PDMS与玻璃的粘接、PDMS与玻璃的黏接、芯片修整和芯片特性测试等步骤。
这些步骤需要严格控制各个参数和操作条件,以确保PDMS玻璃杂合芯片的制作质量和性能。
pdms微通道阵列生物芯片制备
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pdms微通道阵列生物芯片制备PDMS微通道阵列生物芯片制备是将微小的生物样品和相应载体元素(如芯片、材料等)组合到微米级狭窄的通道中,从而使样品形成一定的分布,使其在局部地区进行相应反应,完成特定检测任务。
PDMS微通道阵列生物芯片法的特点就是狭窄通道能够有效保持样品的空间分离,并具备局部供应的功能,从而实现大批量的微量生物分析任务。
下面介绍PDMS微通道阵列生物芯片制备的步骤:一、PDMS微通道模板的制备1. 用玻璃哑铬制备微通道模板,并进行光刻。
2. 在微通道模板上涂覆PDMS聚合物层,把模板表面释放物质覆盖并液化。
3. PDMS聚合物层在恒温条件下固化,生成柔性PDMS微通道结构。
二、PDMS微通道芯片的制备1. 合成PDMS微通道结构,形成PDMS微通道芯片网格结构,并在表面涂覆溶剂等化学物质。
2. 将芯片表面的化学物质和配方改变,改变芯片扩散特性。
3.通过局部芯片网格化学功能局部化供应溶液,定量地将反应物质供给到PDMS微通道结构中。
三、样品的添加和反应1. 在准备好的PDMS微通道芯片上添加生物样品,并根据实验需要添加不同类型的化学助剂。
2.在局部化供应下,样品可以在PDMS微通道结构内部不同位置进行反应。
四、PDMS微通道生物芯片的检测1. 对PDMS微通道生物芯片的反应位点进行定性或定量的光学、电学检测,以及其它各种方法的检测,如液相色谱、高效液相色谱、质谱等。
2. 根据实验设计可根据实验设计,通过某种方式对生物反应进行检测,如紫外末端检测,酶联免疫定量检测等。
总结:PDMS微通道阵列生物芯片制备需要1. 制备PDMS微通道模板;2. 制备PDMS微通道芯片;3. 加入样品及反应;4. 生物反应检测。
它优于传统方法它能有效保持样品的空间分离,并具备局部供应的功能,从而实现大批量的微量生物分析任务。
PDMS柔性微流控芯片制造工艺调整策略讨论
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PDMS柔性微流控芯片制造工艺调整策略讨论概述:PDMS(聚二甲基硅氧烷)柔性微流控芯片具有广泛的应用前景,因其优异的柔软性、生物相容性和可加工性而备受关注。
然而,在制造过程中,工艺参数的调整至关重要,以确保最佳的性能和可靠性。
本文将讨论PDMS柔性微流控芯片制造工艺调整的策略以及可能的影响因素。
工艺调整策略:1. PDMS比例的选择:PDMS通常以基胶和交联剂的混合物形式存在,不同的比例将直接影响PDMS的硬度和柔软性。
为了实现所需的柔性微流控芯片,可以通过调整PDMS的比例来改变其硬度。
通常,较高的交联剂比例会导致更硬的芯片,而较低的交联剂比例会导致更柔软的芯片。
因此,在制备芯片之前,需要根据实际需求选择适当的PDMS比例。
2. 模具设计和制备:模具的设计和制备是PDMS微流控芯片制造过程中关键的一步。
确保模具的精确性和可靠性对实现高质量的芯片至关重要。
模具的设计应考虑到所需通道的形状、尺寸和布局,以及连接物和流体进出口的位置。
此外,选择适当的制模材料和制备方法也对芯片的质量和可靠性有重要影响。
3. PDMS的准备和处理:在得到适当比例的PDMS混合物后,需要进行准备和处理以确保最佳的性能。
首先,应将混合物放入真空箱中除气,以避免在PDMS固化过程中产生气泡。
其次,在PDMS固化之前,可在混合物表面使用等离子处理等方法,提高与其他材料的粘合性。
最后,热处理PDMS 样品可以提高其机械性能和抗老化能力。
影响因素:1. 材料的选择:除了PDMS外,一些其他材料也广泛应用于微流控芯片的制造中。
例如,硅基或玻璃基材可用于制作刚性微流控芯片,而聚合物基材(如PET和PVC)可用于制作柔性微流控芯片。
选择适当的材料取决于应用需求和工艺技术。
2. 设计参数的优化:微流控芯片的性能主要由设计参数决定。
例如,通道的形状、尺寸和排列方式直接影响流体在芯片中的流动性能。
通过优化这些设计参数,可以实现更好的流动控制、混合效果和生物反应效率。
PDMS微流控芯片加工技术研究
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PDMS微流控芯片加工技术研究PDMS微流控芯片的制备主要包括模具制作、PDMS制备和芯片加工三个步骤。
首先,在一个平板上制备出芯片的模具,模具可以根据实验需求进行定制,包括通道的形状和尺寸等。
其次,使用PDMS和硅胶的混合物进行制备。
PDMS与硅胶的混合物可以通过用硅橡胶和固化剂混合而成。
PDMS具有均匀且可重复的硬度。
还可以根据实验的需求调整硅橡胶和固化剂的混合比例,以调整PDMS的硬度。
最后,将混合物倒入模具中,将其固化。
PDMS的固化通常通过烘烤或暴露在紫外线下进行。
一旦PDMS固化,就可以从模具中取出芯片,并进行进一步的加工和封装。
首先,在制备PDMS芯片之前,需要对模具和芯片进行彻底的清洗,以去除表面的污垢和杂质,以确保芯片的表面是干净的和无尘的。
清洗的方法可以包括用溶剂(如乙醇或异丙醇)浸泡、超声波清洗或高温处理等。
接下来,需要将PDMS芯片与玻璃或PDMS基片进行粘合。
粘合的方法主要有两种,一种是氧等离子体处理,另一种是热压。
氧等离子体处理可以增加PDMS与基片的接触面积,提高粘合强度,但需要使用特殊的设备进行处理。
热压是一种简单而常用的粘合方法,将PDMS与基片紧密贴合,并在高温条件下进行压力处理,促进粘合。
最后,对PDMS芯片进行封装,以避免实验中的样品和溶液泄漏。
封装可以通过将芯片与玻璃片、金属膜或其他PDMS芯片层堆叠在一起来实现。
封装的方法可以包括使用粘合剂、热压或局部加热等。
总之,PDMS微流控芯片加工技术是制备PDMS芯片的关键步骤,涉及到模具制备、PDMS制备和芯片的清洗、粘合和封装等过程。
透过这些加工技术的研究和实践,能够制备出具有精确通道结构和高度可控流动性能的PDMS微流控芯片,为生物医学和化学分析等领域的研究提供了重要工具和平台。
pdms微通道阵列芯片制备
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pdms微通道阵列芯片制备
PDMS微通道阵列芯片,是利用微米规模的晶格技术,使用聚二甲基
硅氧烷(PDMS)制备的二维芯片。
它因其独特的结构、材料和功能优势,而受到生物临床研究社会的广泛和长期关注。
PDMS微通道阵列
芯片的制备包括以下几个步骤:
一、基片制备:外形曝光板材料(如电磁辐射型玻璃基片)被暴露在
恒定的蒙特卡罗步骤中,用以定义其所需要的微通道大小和形状。
二、PDMS膜沉积:在熔融PDMS颗粒中加入助剂,将其加热至熔点,使其形成有完整孔洞结构的完整膜层。
三、复合:将涂上PDMS膜层的基片与基晶片结合在一起,在两者间
加入高强度的夹紧器,这样基片就可以和基晶片紧密固定在一起,形
成PDMS微通道阵列芯片。
四、清洗和玻璃化:将微通道芯片置于超声处理液中,消除膜表面的
污垢;再利用苯乙烯(PB)玻璃化处理,使膜层玻璃化,芯片表面能
够增强耐烧、抗酸、抗碱性能。
五、测试和评估:通过透射电子显微镜测试和评估,以确保PDMS微
通道阵列芯片的功能和性能符合要求。
最后,PDMS微通道阵列芯片经过以上步骤制备完成,具有耐烧、抗酸、抗碱、抗污染等性能优势,因此成为许多研究者、医学实践者研究重要试验基础。
pdms芯片
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pdms芯片PDMS芯片是一种用聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)制成的微型芯片,被广泛应用于微流控芯片、生物芯片、微机电系统(MEMS)等领域。
PDMS芯片具有许多优点,如具有优异的生物相容性、可调控的柔性、低毒性、化学稳定性等。
PDMS芯片的制备主要包括:模具制备、PDMS基础料铸模、PDMS硅胶凝胶处理、PDMS芯片切割等步骤。
首先,需要制备PDMS芯片的模具。
一般可以使用常见的光刻工艺制备出需要的结构,然后通过硅胶复制技术将结构复制到PDMS材料上。
复制得到的PDMS模具所需结构相对精确,可以用于复制多个PDMS芯片。
接下来,将PDMS基础料与交联剂按照一定的比例混合,搅拌均匀形成PDMS硅胶溶液。
然后,将混合好的PDMS硅胶溶液注入到模具中,排除气泡并使其充分填满模具的结构。
可以在真空环境下去除气泡,并通过振动或离心过程来增强PDMS硅胶的填充性能。
PDMS硅胶注入模具后,需要进行硅胶凝胶处理。
一般可以将PDMS模具放置在70°C的烘箱中进行烘烤,以促进PDMS硅胶的交联反应。
这个过程可以使PDMS硅胶快速固化,形成弹性的PDMS芯片。
最后,将PDMS芯片从模具中取出,并进行切割、打孔、连接等一系列后续工艺处理。
可以使用刀具、激光切割等技术来实现对PDMS芯片的精确切割。
为了方便连接其他设备,可能需要在PDMS芯片中打孔或利用微型管道将其连接到外部系统。
PDMS芯片具有广泛的应用前景。
在微流控芯片领域,PDMS 芯片可以实现对微小液滴、细胞和微粒的操控和传输。
在生物芯片领域,PDMS芯片可以用于细胞培养、药物筛选、基因检测等相关实验。
在MEMS领域,PDMS芯片可以用于制备压力传感器、流量传感器等微型传感器。
另外,PDMS芯片还可以用于微型反应器、微型混合器、微型分离器等微流控领域的器件制备。
总之,PDMS芯片是一种非常重要的微型芯片材料,具有独特的性能和广阔的应用前景。
pdms微通道生物芯片加工
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pdms微通道生物芯片加工PDMS微通道生物芯片加工技术是近几年随着电子技术的迅猛发展而得以发展的先进生物加工技术,其主要优点是能够实现芯片尺寸的缩小、制造技术的精简、生化学反应的高度把握。
一、PDMS微通道生物芯片加工技术原理1、原材料准备PDMS微通道生物芯片加工技术所需要的原材料主要包括:普鲁士硅胶PDMS,二氧化硅薄膜,双面胶粘剂布,和液体化学助剂等。
2、前驱体的制备利用普鲁士硅胶PDMS和二氧化硅薄膜制备微通道前驱体,在前驱体表面可以利用层析、热力学或激光刻蚀等制造微通道。
3、前驱体的封装利用双面胶粘剂布进行微通道前驱体的封装,封装后形成PDMS贴子,使其形成完整、巩固的整体芯片。
4、PDMS贴子的热处理将封装好的PDMS贴子置入高温热处理设备中,引入液体化学助剂,会在前驱体表面形成一层膜层状结构,从而形成微通道。
二、PDMS微通道生物芯片加工技术优势1、微通道芯片具有尺寸小、耗能低、曝光少等特点,显著提高了新型芯片的加工精度,可以节省成本。
2、微通道生物芯片在建立抗生素耐受性及耐药性检测中占据了举足轻重的地位,PDMS微通道生物芯片加工技术十分适用于此类应用。
3、微通道生物芯片的生物反应可以利用比传统芯片更微小的尺寸和流速实现精细化的控制,有效改善体外药代动力学模拟,提高了实验效率。
4、微通道生物芯片可以针对不同实验要求进行调整,从而实现精细化控制,从而极大地提高了生物传感器的可靠性与灵敏度。
三、总结PDMS微通道生物芯片加工技术是一种电子技术的先进生物加工技术,具有制造技术精简、尺寸缩小、生化学反应高度控制等优点,可用于抗生素耐受性及耐药性检测,对改善体外药代动力模拟和提高实验效率具有重要意义,是电子芯片加工技术中十分重要的一种技术。
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2.2.2 微流控芯片制作
(1)基片预处理
对基片进行清洗,使表面得以净化,再将其干燥以利于光刻胶与基片能良好粘附。
首先配制光学玻璃清洗液。
水、氨水、30%过氧化氢比例为5:1:1。
将光学玻璃置于的玻璃缸中,将清洗液倒入没过玻璃,将玻璃缸放在75℃水浴锅中,清洗约四小时左右,至表面不再有气泡产生时取出。
取出后用去离子水清洗光学玻璃,50℃水浴超声清洗三次,每次25min。
将基片悬挂于超净台中自然风干,使用之前在热板上95℃烘10分钟。
用螺旋测微仪测量光学玻璃板厚度,分别测三个不同位置,取平均值。
注:①在洗片时为避免基片贴在一起,不能洗干净,要用玻璃隔条隔开。
②玻璃缸放入常温水浴锅再加热,避免温度突然过高引起玻璃钢炸裂。
(2)匀胶
匀胶是在处理过的光学玻璃表面,利用匀胶机均匀涂上一层SU-8光刻胶。
整个匀胶过程要在超净间进行,避免落入灰尘。
匀胶前需要对SU-8光刻胶进行预处理,将分装光刻胶的蜀牛瓶超声清洗三次,55℃条件下每次25分钟,将光刻胶中的气泡除去。
本文实验要求通道高度范围在100-
150μm,设置匀胶机的转速为1000rpm匀胶,涂覆光刻胶后,将带有光刻胶的光学玻璃在室温中水平放置约一个小时,让光刻胶表面波纹气泡等在玻璃表面充分流平整。
(3)前烘
将带有光刻胶的光学玻璃片平放在95℃热板上烘30min,将光刻胶中溶剂挥发。
取下光学玻璃避光放凉后,用镊子尖轻碰光刻胶表面,如果留下印记,则需要再烘,如果没有印记,则可以进行曝光。
曝光前用螺旋测微仪测厚度,分别测三个不同位置,取平均值,根据甩胶前厚度计算胶膜厚度。
(4)曝光
将掩膜对应放置于光学玻璃上,开启紫外曝光机对其进行紫外照射,使光刻胶发生化学反应,改变感光部位胶的性质。
如图2.2所示。
图2.2 SU-8曝光图
Fig. 2.2 SU-8 exposure
打开紫外光刻机电源后调H2压力为0.3MPA左右,打开汞灯电源和控制电源。
测定汞灯强度,用公式2.1计算曝光时间(单位:s)。
将掩膜放在光刻胶表面,曝光。
+4(2.1)
t=∆x
E
其中,t为曝光时间(单位:s),△x为光刻胶厚度(单位:µm),E为紫外曝光强度数。
(5)显影
曝光后,光学玻璃放置于90℃热板,待通道肉眼可识别后,取下降温,用显影液乳酸乙酯洗去没通道外其他位置光刻胶。
用异丙醇冲洗片子,若有白色物质,则需要继续显影;若无白色物质,则采用异丙醇全面冲洗,吹风机吹干。
在荧光倒置显微下观察通道是否完好。
(6)坚膜
将带有通道的光学玻璃放入120℃烘箱中烘烤2小时,以除去胶膜中残留的溶剂。
坚膜过程使光刻胶与光学玻璃紧密粘合,防止胶层脱落,并增强胶层本身的抗蚀能力。
(7) PDMS的浇铸
首先将PDMS混合物(基质:固化剂=10:1)四维旋转混匀器混匀,再用真空泵抽去气泡,然后浇铸在SU-8阳模上,再次用真空泵除去气泡,放到水平台上10min让PDMS表面水平,在80℃烘箱中固化40min左右。
固化后,将PDMS从SU-8阳模剥离,即得到PDMS芯片。
(8)打孔
将取下来的PDMS芯片用刀切割整齐,然后用保鲜膜封好,再用适宜尺寸的打孔器打孔。
(9)芯片封接
使用等离子体清洗仪对芯片进行封接,封接方法为:抽真空1min,通氧气1min后停氧,再次抽真空1min,起辉,待辉光完全亮时计时1.25min,关闭等离子体清洗仪。
将PDMS取出后两片之间对准孔道,紧密按压。
放置于90℃热板上30min,让封接更紧固。