[发明专利]一种流速可控的微流控芯片表面修饰方法

说明书

本发明提供了一种流速可控的微流控芯片表面修饰方法，包括如下步骤：S1：微流控芯片表面活化处理；S2：微流控芯片表面化学接枝处理；S3：配置疏水溶液；S4：微流控芯片表面构建局部疏水坝；S5：微流控芯片表面清洗。本发明所述的方法制得的流速可控的微流控芯片表面修饰后可实现流体的自驱动进样，解决了疏水性材料导致的样本进样难问题。

技术领域

本发明属于微流控技术领域，涉及一种流速可控的微流控芯片表面修饰方法，通过选择性修饰构建亲疏水表面实现流体精确操控，提高检测灵敏度并降低非特异性吸附。

背景技术

微流控芯片又称微全分析系统，可将传统实验室的大容量样品提取、样品预处理、分解分离、生物化学反应、分析检测、数据处理等操作集成在一个系统或芯片中，在未来生物、医药、化学等许多领域具有良好的发展前景。其研究重点是分析物质在微通道内的定向迁移和反应过程，因此必须控制微流控芯片表面的性质，为分析物提供优良的反应和检测条件。

现如今微流控芯片自驱动进样方式具有易于集成，尺寸较小，且成本低廉的特点，受到人们的青睐，因此对芯片表面进行修饰是必要的。等离子体处理快速、简单，是一种比较常用的方法，但其具有时效性，且获得的表面性质有限。化学气相沉积也有一些应用，但由于其实验条件较难摸索，需要昂贵的仪器设备，很难应用在微通道内。

表面涂覆改性是一种常用的表面改性方法(如专利CN1712967、CN102153774、CN104140548)，改性剂与底物之间通过范德华力、氢键力或静电吸附等分子间的相互作用力结合，易存在涂覆不均匀、易脱落、重现性差的问题。表面改性剂的制备为材料改性提供了一种新思路(如专利CN104114636、CN103897205、CN104311751)，但往往存在操作较复杂、条件较苛刻的问题，且只能得到均一性质的表面。

化学改性是指表面改性剂与基体表面基团发生化学反应，易得到稳定持久的表面。如专利CN101440168公开了一种聚苯乙烯材料的亲水改性方法和工艺，通过稳定的化学键接枝偶联了一层亲水性大分子聚乙烯醇(PVA)，但只能得到均一特性的表面。专利CN104607257公开了一种利用紫外辐照化学接枝的微流控芯片表面亲水改性处理方法，可制作梯度亲水表面，但涉及到掩膜板的制作，工艺较复杂。

传统的表面改性方法存在稳定性、持久性差，以及操作复杂、设备昂贵等问题；表面改性剂的生产和应用复杂，且无法进行区域选择性处理。现有化学改性工艺稳定但多为均一特性的表面改性，可实现自驱动但很难实现流体的区域控制，易发生非特异性吸附，对反应过程中的抗体亲和力和检测仪器灵敏度要求较高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种操作简便、性能稳定、成本低廉、流速可控的微流控芯片表面修饰方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种流速可控的微流控芯片表面修饰方法，包括如下步骤：

S1：微流控芯片表面活化处理：将微流控芯片表面进行清洗和干燥后进行表面活化处理；

S2：微流控芯片表面化学接枝处理：将微流控芯片的表面进行气相或液相接枝处理并烘干后得到表面具有相应官能团修饰的微流控芯片；

S3：配置疏水溶液：将疏水物质与水或乙醇混合得到疏水溶液，所述的疏水物质为脂肪酸及其盐中的一种或两种以上的混合物；

S4：微流控芯片表面构建局部疏水坝：将步骤S3制得的疏水溶液局部滴加至步骤S2所得到的相应官能团修饰的微流控芯片表面形成疏水坝后置于恒温环境中静置，静置后备用；

S5：微流控芯片表面清洗：将步骤S4得到的微流控芯片用去离子水清洗，真空干燥后即得流速可控的微流控芯片。

进一步的，所述步骤S1中的表面活化处理采用UV辐射处理、等离子体处理、臭氧处理、电晕处理、强酸处理或强碱处理。