通過等離子表面處理設(shè)備是否可以改善微流控芯片鍵合工藝的性能 ？ 那由小編和大家探討一下  微流控芯片鍵合工藝 。
       隨著微流控技術(shù)研究的不斷深入，微流控芯片的制作工藝也得到迅猛發(fā)展，其中高分子聚合物因其選擇性多、成本低、可批量生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)而作為 “一次性”使用微流控芯片的主要原材料。由高分子聚合物制備的微流控芯片現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于生物/化學(xué)分析、藥物篩選、臨床醫(yī)學(xué)檢測(cè)等諸多領(lǐng)域，并取得了良好的使用效果。但大多數(shù)微流控芯片制作材料是單一的高分子聚合物，實(shí)際使用效果往往受到限制，而采用復(fù)合式高分子聚合物材料制備微流控芯片，則可以利用不同材料之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，充分改善微流控芯片性能，這也是微流控芯片制備工藝的主要發(fā)展方向之一，如采用聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、聚二甲基硅氧烷 (PDMS)、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等具有剛性強(qiáng)、吸附力弱且光學(xué)性能好的材料，構(gòu)建復(fù)合式芯片。復(fù)合式芯片兼具多種材料的優(yōu)點(diǎn)，可極大適應(yīng)生物檢測(cè)的多樣性。

      復(fù)合芯片材料采用適合于生物醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的 PDMS-PMMA 芯片。 在 PDMS-PMMA 復(fù)合式芯片的制備過程中，關(guān)鍵的問題是芯片不同材質(zhì)間的封合，即鍵合工藝，也是微流控芯片技術(shù)的重要研究方向之一。目前用于 PDMS-PMMA 復(fù)合式芯片鍵合技術(shù)主要有黏結(jié)劑、等離子體技術(shù)和紫外臭氧光照改性法等。

       PDMS 表面進(jìn)行等離子表面處理設(shè)備清洗后，高能量的等離子體作用于 PDMS 表 面，在其上形成 Si—O 結(jié)構(gòu)，改善了 PDMS 的表面疏水性。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，低分子量的單體會(huì)緩慢擴(kuò)散至 PDMS 膜表面，表面的 Si—O 結(jié)構(gòu)向本體擴(kuò)散，表面疏水性逐漸消失。因此，在進(jìn)行 PDMS 鍵合時(shí)，一定要把握鍵合時(shí)間，在等離子處理完成后的有效時(shí)間內(nèi)完成鍵合。另外，從表 1 整體來看，隨著放置時(shí)間的增加，等離子處理時(shí)間過長(zhǎng)或過短，接觸角大小相對(duì)較大，說明處理時(shí)間的選取也是至關(guān)重要的。

        經(jīng)等離子表面處理設(shè)備清洗后的 PMMA 表面上存在大量的羥基，更有利于硅烷化反應(yīng)組裝上偶聯(lián)劑中的硅氨基。對(duì)未硅烷化 PMMA 的不同時(shí)間處理的接觸角恢復(fù)情況進(jìn)行研究，結(jié)果如表 2 所示，隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng)，接觸角呈逐漸增大趨勢(shì); 等離子處理時(shí)間越長(zhǎng)，其接觸角初始值越小，相同靜止時(shí)間內(nèi)接觸角恢復(fù)值也較小。試驗(yàn)表明，在對(duì)未硅烷化 PMMA 進(jìn)行等離子處理時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加處理時(shí)間，減小放置時(shí)間。 
        硅烷化 PMMA PMMA 的硅烷化預(yù)處理過程中需要進(jìn)行一定時(shí)間的等離子處理，測(cè)量接觸角從初始的 80°降為 10°以下，接著進(jìn)行硅烷化反應(yīng)，完成反應(yīng)后 PMMA 基片待用。
        經(jīng)過等離子表面處理設(shè)備清洗后，聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 蓋片和聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 基片的復(fù)合式微流控芯片鍵合的穩(wěn)定性顯著增強(qiáng)了。利用紅外光譜和掃描電鏡對(duì)處理前后的 PMMA 進(jìn)行表征，確定硅烷化等離子方法的可行性; 同時(shí)對(duì) PDMS、PMMA 和硅烷化 PMMA 不同等離子處理時(shí)間的接觸角及接觸角恢復(fù)情況進(jìn)行測(cè)量，采用正交試驗(yàn)法得到了較大鍵合力所需的等離子處理時(shí)間以及有效操作時(shí)域。