[发明专利]一种利用单通道PDMS诱导模板制备微流控芯片上双通道结构的方法

说明书

本发明公开了一种利用单通道PDMS诱导模板制备微流控芯片上双通道结构的方法，它打破了使用现有的单通道模板仅能制备单通道结构的规律，给出了一种利用单通道PDMS诱导模板制备微流控芯片上双通道结构的方法。本发明的方法为：首先利用光刻技术制备出所需的单通道母版结构，再使用PDMS材料制备出单通道PDMS诱导模板，然后将诱导模板与基片紧密粘附在一起形成单通道空腔，在空腔一侧滴入S1813光刻胶，静置2个小时后对其加热，光刻胶发生回流，同时在单通道PDMS诱导模板的诱导下形成双通道结构，冷却固化并揭掉诱导模板后，就在基片表面上制得了双通道结构。本发明适用于微流控芯片、生物医药等应用领域。

技术领域

本发明涉及微细加工、微流控芯片、生物医药等领域，具体涉及一种利用单通道PDMS诱导模板制备微流控芯片上双通道结构的方法。

背景技术

微流控芯片是一种在微米、百微米甚至毫米尺度下对流体进行精确操控的技术，它具有将生物、化学、医学、光学、物理学、力学等实验室的一些基本功能集成到一个很小面积的芯片上的能力，因此又叫做芯片实验室（Lab on a chip）。由于它在生物、化学、医学、环境检测、光学等领域的巨大潜力，己经发展成为多学科交叉的崭新的研究领域。

微流控芯片具有传统实验方法所不具备的一些优点，比如：超低的试剂消耗、高集成度、高自动化程度、高效率、环境友好、微型化、可携带、低成本以及操控简单等，尤其在操作微量流体方面有着独特的优势。微流控技术的典型应用主要有即时诊断、材料的筛选与合成以及细胞分析等方向。

微流控芯片上微通道结构的制备方法有很多，例如等离子体键合技术、热压键合技术、软光刻技术、激光烧蚀技术、模塑技术、光刻及刻蚀技术等等，这些方法各有优缺点。

无论是国内还是国外，尚未见到能够利用单通道PDMS诱导模板在微流控芯片上制备出双通道结构的相关报道。

发明内容

本发明能够利用单通道PDMS诱导模板在微流控芯片上制备出双通道结构，它打破了使用现有的单通道模板仅能制备单通道结构的规律，填补了该研究方向上的技术空白。本发明提供了一种利用单通道PDMS诱导模板制备微流控芯片上双通道结构的方法。

本发明的技术方案是：

1.一种利用单通道PDMS诱导模板制备微流控芯片上双通道结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：单通道母版结构的光刻制备，步骤如下：

S11：将基片清洗干净并在其上旋转涂覆光刻胶材料，使用S1813光刻胶在1200rpm的高速转速下涂覆40s，然后静置2分钟再将其置于90℃热板上加热5分钟，取下冷却至室温，再重复上述工艺过程3次，得到厚度为4.1μm的光刻胶涂层；

S12：使用总宽度为40μm长条形图案掩膜版，其中不透光区域宽度为36μm，且正中间有4μm宽的透光区域，将其与S11中制得的S1813光刻胶涂层紧密接触，并进行光刻曝光，曝光能量125mJ；

S13：将曝光后的基片在5‰的NaOH溶液中进行显影16秒，便可得到宽度为40μm的横截面形状似“凹”字的单通道母版结构；

S2：单通道PDMS诱导模板的制备，步骤如下：

S21：将PDMS本体材料和固化剂按照体积比10:1的比例在烧杯中混合并且搅拌均匀，令该混合液在空气中静置1个小时以充分去除气泡；

S22：将S21中没有气泡的混合液倾倒在S1中制备的单通道母版结构上，并使混合液完全覆盖单通道母版结构，静置1个小时，再将其整体置于65℃热板上加热1个小时使混合液固化；自然冷却至室温后将固化好的PDMS材料从单通道母版结构上揭下，此时便获得了单通道PDMS诱导模板；

S3：微流控芯片上双通道结构的制备，步骤如下：