微流控制芯片的制作

2020-11-30 09:52| 发布者: 社区管理| 查看: 52| 评论: 0

摘要: 微流控制芯片又称芯片实验室或生物芯片。利用MEMS技术将大型实验室系统缩小到玻璃或塑料基板上，复制复杂的生物化学反应全过程，迅速自动完成实验。其特点是用微米级尺度构造容纳流体的通道、反应室和其他功能部件， ...

微流控制芯片又称芯片实验室或生物芯片。利用MEMS技术将大型实验室系统缩小到玻璃或塑料基板上，复制复杂的生物化学反应全过程，迅速自动完成实验。其特点是用微米级尺度构造容纳流体的通道、反应室和其他功能部件，操纵微米体积的流体在微空间中的运动过程，构筑完整的化学和生物实验室。

该技术将对基因、免疫、微生物和临床化学等诊断领域带来颠覆性突破，使癌症、心脑血管疾病等危害人类健康的许多疾病早期诊断和预防成为可能。生物芯片与生物靶向药物的结合，推动临床医学全面走向个性化医疗诊疗。

随着微流控芯片技术的逐步开展和微分析技术的需求，芯片结构设计越丰富，一系列形式不同，出现了具有多种微通道网络结构的芯片结构。例如，电泳芯片分离通道的网络形状主要有直线型、螺旋型、弯曲蛇形、多边形、折叠形等。由于生物化学分析的复杂性和多样性需求，微流控制芯片技术的发展趋于组合化和集成化，需要在芯片基础上集成化学反应器、生物反应器、过滤装置等多种样品的分析检查，用于DNA序列和突变点检查、氨基酸、蛋白质、细胞检查和药物筛选等。

根据高通量快速分离的需求，多通道阵列并行操作是微流控芯片的发展趋势，芯片通道数量已从最初的12通道、96通道发展到384通道。

微流控控制芯片通过微加工技术集成了微反应池、微泵、微阀、检测单元等各种功能的单元。微通道加工工艺与以硅材料二次元和浅深加工为主的集成电路芯片不一样。微流控芯片微通道的两个重要指标是深宽比和微通道界面形状。

深宽比是指基片上形成的微结构的深度特征与宽度特征的比较，高深宽比结构加工困难。对于直接加工形状特征与腐蚀的方向性有关，即各方向同性或各方向异性形成不同的几何形状特征的复制加工法，例如热模压和成形法等，微通道的几何形状直接与模板形状和加工技术有关。