[发明专利]一种等离子体射流快速制备亲疏水微流道的装置与方法

说明书

本发明公开了一种等离子体射流快速制备亲疏水微流道的装置与方法，涉及微流控系统技术领域，疏水气源A和亲水气源B均与发生器单元体连接；功率电源A与左金属丝电极、右金属丝电极相连接；功率电源B与中间金属丝电极相连接。移动发生器单元体使得产生的左等离子体射流、中间等离子体射流和右等离子体射流作用于基板上；左等离子体射流、右等离子体射流将在基板上沉积一层左疏水膜、右疏水膜，中间等离子体射流将在基板上沉积一层亲水膜。基板上沉积的左疏水膜、亲水膜与右疏水膜将围成一条亲疏水微流道；通过将发生器单元体移动不同轨迹，将制备出具有不同图案的亲疏水微流道。可通过并列多个发生器单元体实现多条亲疏水通道的快速制备。

技术领域

本发明属于微流控系统技术领域，具体是一种等离子体射流快速制备亲疏水微流道的装置与方法。

背景技术

微流控技术在环境检测、细胞生物学、蛋白质分析、基因工程等领域得到了广泛的应用。而微流控技术的核心就是在基底表面制备出亲疏水的微流体通道。传统的微流体通道制备方法包括层间转移与贴合、软光刻、喷墨打印、3D打印等方法。然而，这些方法需要复杂的制造工艺以及昂贵的加工设备，且难以与其他加工技术相兼容。

对于微流道制备的核心就是如何让在基底表面构建出高对比度的亲疏水区域，大气压低温等离子体是一种电子温度较高而离子温度较低的非平衡等离子体，因其具有温度低、活性强、成本低廉等优点，在材料表面处理等领域展现了独特的技术优势。近年来，利用大气压低温等离子体技术，借助微掩膜方法，可以在基底表面制备出一层亲水层，从而实现亲疏水微流道的制备。但是这些方法操作复杂，尤其是在图案化亲疏水通道方面，无法避免的会使用到微掩膜；而且这些方法需要事先在基底表面大面积制备出疏水膜层，导致工艺复杂、耗时。

因此，开发一种基于大气压等离子体的快速、简单高效、兼容性好的制备亲疏水微流道的装置与方法是目前微流道制备领域的一大难题。

鉴于上述缺陷，本发明提供一种等离子体射流快速制备亲疏水微流道的装置与方法。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种等离子体射流快速制备亲疏水微流道的装置与方法。

为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种等离子体射流快速制备亲疏水微流道的装置，包括多个并列设置的发生器单元体及位于发生器单元体下方的基板；

所述发生器单元体包括：依次并排连接的左等离子体发生器、中间等离子体发生器和右等离子体发生器；

疏水气源B，其分别与左等离子体发生器、右等离子体发生器相连通；

亲水气源B，其与中间等离子体发生器相连通；

功率电源A，其分别与左等离子体发生器、右等离子体发生器相连接；

功率电源B，其与中间等离子体发生器相连接。

进一步地，所述左等离子体发生器、中间等离子体发生器和右等离子体发生器之间通过胶接或焊接并列相连。

进一步地，还包括左金属丝电极、中间金属丝电极、右金属丝电极，所述左金属丝电极、中间金属丝电极、右金属丝电极分别插接在左等离子体发生器、中间等离子体发生器和右等离子体发生器内。

进一步地，所述左等离子体发生器、中间等离子体发生器和右等离子体发生器的一端分别开设有与左金属丝电极、中间金属丝电极、右金属丝电极相配合对应的左电极孔、中间电极孔、右电极孔。

进一步地，所述左等离子体发生器、中间等离子体发生器和右等离子体发生器上分别还设置有左空腔、中心空腔、右空腔；所述左金属丝电极、中间金属丝电极、右金属丝电极分别穿过左电极孔、中间电极孔、右电极孔进入左空腔、中心空腔、右空腔。