微流控技術壁壘:芯片的加工方式、鍵合技術、流體控制、表面修飾等技術壁壘制約了其產業化。
微流控芯片常以具有良好的生化相容性、光學性能、可修飾性的單晶硅片、石英、玻璃、有機聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)等作為芯片材料。
①加工方式:玻璃、石英等芯片制作的主要步驟包括:涂膠、曝光、顯影、腐蝕、去膠、鍵合。
高分子聚合物芯片的制作技術主要包括:熱壓法、模塑法、注塑法、激光燒蝕法、LIGA法和軟刻蝕法等。
②鍵合技術:微流控芯片鍵合方法主要有三種:熱鍵合、陽極鍵合、低溫鍵合。刻蝕后玻璃基片表面會殘留較多的有機物和無機顆粒、塵埃等,直接造成表面的平整出現不均勻,粗糙度不一致,在鍵合時導致結合界面產生衍射紋,不能緊密貼合而導致鍵合失敗。因此,無論采用何種鍵合方式,基片在鍵合前均需進行嚴格的清洗。
高分子聚合物芯片的制作技術主要包括:熱壓法、模塑法、注塑法、激光燒蝕法、LIGA法和軟刻蝕法等。
②鍵合技術:微流控芯片鍵合方法主要有三種:熱鍵合、陽極鍵合、低溫鍵合。刻蝕后玻璃基片表面會殘留較多的有機物和無機顆粒、塵埃等,直接造成表面的平整出現不均勻,粗糙度不一致,在鍵合時導致結合界面產生衍射紋,不能緊密貼合而導致鍵合失敗。因此,無論采用何種鍵合方式,基片在鍵合前均需進行嚴格的清洗。
④表面修飾:微流控芯片中比表面積大,表面效應顯著;且芯片分離、反應和細胞培養等單元技術對表面性質的需求不同。這就要求微流控芯片需要進行一定的表面修飾以減小表面非特異性作用、增強表面特異性作用、提高表面穩定性。