[发明专利]一种利用紫外固化光胶制作微流控芯片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用紫外固化光胶制作微流控芯片的方法，属于微流控芯片技术领域。

背景技术

紫外固化光胶是一种含有光引发剂的固化材料，在紫外光照射下产生活性自由基或阳离子，引发单体聚合、交联和接支化学反应，使其由液态转化为固态。利用该性质，选用其作为芯片基体材料。但不同紫外固化胶凝固后表现出不同的物理特性，所以一般会根据所要求的芯片强度、弹性、吸附性等物理特性考虑采用不同种类的紫外固化光胶。

目前报道的紫外固化光胶制作方法为：以PDMS为模板，采用传统的PDMS模具制作方法形成通道，并将光胶浇注在PDMS上成形，清洗后形成需要的通道结构。Microfluidic stickers DenisBartolo，Guillaume Degre，Philippe NghebandVincent Studer，Lab Chip，2008，8，274-279。但是采用PDMS作为模板时，芯片厚度和光滑度很难控制，且模板制作周期长，操作繁琐。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中操作繁琐的问题，提供一种利用紫外固化光胶制作微流控芯片的方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的一种利用紫外固化光胶制作微流控芯片的方法，具体步骤如下：

步骤一：金属基片的制作：在表面光滑的基片上用等离子溅射金属涂层后，再经过等离子清洗处理，备用；

步骤二：围堰的打印与制作：采用绘图软件绘制围堰形状并打印到菲林掩膜上，将得到的打印有围堰形状的菲林掩膜中心掏空，清洗干净，吹干待用；紫外固化光胶在未经紫外照射时是一种粘稠状液体，所以在制作芯片时要利用围堰防止液体无规则扩散，以确定芯片的边缘形状；

步骤三：将步骤二所得的围堰放置于步骤一所得的金属基片上，向围堰内注入紫外固化光胶；

步骤四：将空白的菲林掩膜剪裁成围堰大小，覆盖于步骤三注有紫外固化光胶的围堰上，再用光刻机紫外固化成型，形成基底层；

步骤五：重复步骤三，将印有微流控芯片通道形状的菲林掩膜覆盖于围堰上，再通过光刻机紫外固化形成芯片有通道的中间层；

步骤六：重复步骤三，将印有注液孔的菲林掩膜覆盖于围堰上，再通过光刻机紫外固化形成带孔的盖片层；

步骤七：将步骤五和步骤六制得的中间层和盖片层从金属基片上取下后，用有机试剂清洗，以便去除未反应的紫外固化光胶；

步骤八：将清洗过的中间层对准叠放在步骤四所得的基底层上，通过光刻机紫外光照键合；再将盖片层对准放在之前已经键合好的基底层和中间层上，再通过光刻机紫外光照键合，即形成所需要的微流控芯片。

根据具体需要还可以对芯片进行老化处理，处理方法为：50℃下老化24小时，待用。芯片老化可以去残余与未固化紫外固化光胶并增加成品芯片的机械强度和透明度。

根据具体需要，还可以用两性聚合物对菲林掩膜表面进行改性，两性聚合物包括：聚乙二醇，吐温，triton。

步骤一所述的表面光滑的基片可以为硅片、抛光玻璃片、载玻片等能溅射金属的光滑表面；金属层为铬、镍、金、铂金等附着力强的20-500纳米的薄层；等离子清洗时间1-10分钟。

步骤二所述的围堰制厚度为20-100um，当所需厚度需要加强时采用多层围堰叠加。

步骤三所述的围堰固定于金属基片上时，采用微量紫外固化胶固定，紫外固化时间10-30秒。

在围堰内紫外固化胶采用定量注射器加注，光刻机紫外固化时间2-300秒。

中间层根据需要制作不同的形状，并制作对准点进行对准，光刻机紫外固化时间2-300秒。

步骤六所述注液孔的数量至少为2个；注液孔的位置需在中间层的通道上。

步骤七所述的有机试剂包括丙酮或乙腈与酒精的混合液，混合浓度(体积比)丙酮：酒精100％-20％；乙腈：酒精30-100％。

步骤八所述的光照键合时间为15-300秒。

有益效果