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)勢互補，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、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，可極大適應(yīng)生物檢測的多樣性。

      復(fù)合芯片材料采用適合于生物醫(yī)學(xué)檢驗的 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。隨著時間的延長，低分子量的單體會緩慢擴(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，一定要把握鍵合時間，在等離子處理完成后的有效時間內(nèi)完成鍵合。另外，從表 1 整體來看，隨著放置時間的增加，等離子處理時間過長或過短，接觸角大小相對較大，說明處理時間的選取也是至關(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。對未硅烷化 PMMA 的不同時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，隨著放置時間的延長，接觸角呈逐漸增大趨勢; 等離子處理時間越長，其接觸角初始值越小，相同靜止時間內(nèi)接觸角恢復(fù)值也較小。試驗表明，在對未硅烷化 PMMA 進(jìn)行等離子處理時，應(yīng)適當(dāng)增加處理時間，減小放置時間。 
        硅烷化 PMMA PMMA 的硅烷化預(yù)處理過程中需要進(jìn)行一定時間的等離子處理，測量接觸角從初始的 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)定性顯著增強了。利用紅外光譜和掃描電鏡對處理前后的 PMMA 進(jìn)行表征，確定硅烷化等離子方法的可行性; 同時對 PDMS、PMMA 和硅烷化 PMMA 不同等離子處理時間的接觸角及接觸角恢復(fù)情況進(jìn)行測量，采用正交試驗法得到了較大鍵合力所需的等離子處理時間以及有效操作時域。