[发明专利]一种微流控芯片表面亲水改性的方法

说明书

本发明提供了一种微流控芯片表面亲水改性的方法，包括如下步骤：(1)将等离子体处理仪连通等离子体汽化仪；(2)将亲水剂倒入等离子体汽化仪装料腔内，设定亲水剂的加热温度为35～80℃，线管保温温度为40～85℃，开启电源，预热2～8min，等待接枝；(3)将待改性的微流控芯片放置在等离子体处理仪的处理腔内，打开等离子体汽化仪阀门，向等离子体处理仪内通入亲水剂，抽真空至10～80pa，亲水剂的气体流量为1.5～6L/min，放电功率为45～150W，等离子体聚合时间为0.5～5min；(4)待反应结束后，向处理腔内通入空气，即可。采用本发明方法制备的微流控芯片亲水性保持时间久、涂层附着力好，且对目标检测分子无特异性吸附。

技术领域

本发明属于微流控芯片技术领域，具体涉及一种微流控芯片表面亲水改性的方法。

背景技术

微流控芯片技术是指采用微细加工技术，在一块很小(几平方厘米)的芯片上制作出微通道网络结构和其他功能单元，把生物和化学等领域所涉及到的样品制备、生物与化学反应、分离和检测等基本操作单元集成或基本集成在尽可能小的操作平台上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析的技术。

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为代表的高分子聚合物微流控芯片因其透光性强、可廉价批量生产等优点在生物分析领域得到了广泛的应用。然而，大多数基于高分子聚合物的微流控芯片表面均具有很强的疏水性，这种性质不仅严重影响到被分析物向通道内的进入及在通道中的流动性，还会对生物分子产生吸附而导致分析不准确，因而大大限制了被分析物的范围，降低了微流控芯片的实用性。

为解决微流控芯片表面强疏水性的问题，通常会对微流控芯片表面进行适当的亲水改性，以有效控制电渗流(EOF)的大小，改善微流控芯片的微流道表面的亲水性能，减小目标分子在微流控芯片的微流道表面的非特异性吸附，从而获得更准确的分析结果。

目前微流控芯片的亲水改性技术大致可分为以下几类：(1)直接在制备微流控芯片的高分子材料中加入亲水性材料；(2)紫外光-O₃处理微流控芯片；(3)等离子体轰击芯片；(4)强氧化法；(5)表面化学枝接，通过紫外或其他的引发剂诱导，可以在芯片表面实现聚合反应，枝接上亲水高分子；(6)涂覆亲水剂溶液。虽然目前用于微流控芯片表面亲水改性的方法较多，但是均存在如下缺点：(1)直接在制备微流控芯片的高分子材料中加入亲水材料，亲水性材料在高温熔化时可能会发生化学反应，从而影响芯片的性能，此外亲水性材料在微流控芯片材料中不容易分布均匀，也会影响微流控芯片超声焊接时的均一性；(2)紫外光-O₃处理微流控芯片的方法方便快捷，不需要大型的仪器设备，成本低，但芯片亲水性会随时间退去，恢复疏水性，此外，紫外照射还会使芯片表面泛黄；(3)等离子体轰击的方法方便快捷，但经等离子轰击的芯片亲水性会随时间退去，恢复疏水性；(4)强氧化的方法能在较短时间内显著改善芯片表面的亲水性，但此方法不适用于通道内具有微结构或微电极等精密结构的芯片；(5)表面化学枝接的方法通常是在有机溶剂中进行，溶剂对芯片材料可能会有所影响；(6)涂覆亲水剂溶液的方法中亲水剂大多通过物理吸附在芯片表面，涂层极易脱落，不利于微流控芯片的应用，如生物修饰。

因此，亟待开发出一种高效、无损且附着力好的微流控芯片表面亲水改性的方法。

发明内容

针对现有技术中的微流控芯片的表面修饰方法亲水性保持时间短、芯片在修饰过程中易受损、亲水涂层易脱落及对目标检测分子存在非特异性吸附的问题，本发明提供一种修饰效率高、修饰后亲水性保持时间久、对芯片无损伤、涂层附着力好，且对目标检测分子无特异性吸附的微流控芯片表面亲水改性的方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种微流控芯片表面亲水改性的方法，包括如下步骤：

(1)将等离子体处理仪连通等离子体汽化仪；