微流控芯片的材料

　　微流控芯片起源于MEMS（微机电系统）技术，早期常用的材料是硅和玻璃。近年来高分子聚合物材料己经成为微流控芯片加工的主要材料，它的种类多、价格便宜、绝缘性好、性能指标优，可施加高电场实现快速分离，加工成型方便，易于实现批量化生产。

　　硅具有散热好、强度大、价格适中、纯度高和耐腐蚀等优点。随着微电子的发展，硅材料的加工技术越来越成熟，硅材料首先被用于微流控芯片的制作，因具有良好的光洁度和成熟的加工工艺，可以用于微泵、微阀和模具等器件。但是硅材料也有本身的缺点，例如绝缘性和透光性较差、深度刻蚀困难、硅基片的粘合成功率低等，这些影响了硅的应用。

　　如今，玻璃己被广泛用于制作微流控芯片，使用光刻和蚀刻技术可以将微通道网络刻在玻璃材料上，它的优点是有一定的强度、散热性、透光性和绝缘性都比较好，很适合通常的样品分析。

　　目前，高分子聚合物材料由于成本低、易于加工成型和批量生产等优点，得到了越来越多的关注。用于加工微流控芯片的高分子聚合物材料主要有三大类：热塑性聚合物、固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物。聚合物大分子之间以物理力聚而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。热塑性聚合物包括有聚酰胺（PI）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等；固化型聚合物有聚二甲基硅氧烷（PDMS）、环氧树脂和聚氨酯等，将它们与固化剂混合后，经过一段时间固化变硬后得到微流控芯片。溶剂挥发型聚合物有丙烯酸、橡胶和氟塑料等，将它们溶于适当的溶剂后，经过缓慢的挥发溶剂而得到微流控芯片。PDMS材料因其显著的优势，如成本低，使用简单，同硅片之间具有良好的粘附性，良好的化学惰性，成为一种广泛应用于微流控芯片领域的聚合物材料，在学术界与工业界中的应用极为广泛。PDMS芯片经软刻蚀加工技术，可以实现高精度微结构的生成。PDMS芯片应用在某些生物实验中，可以形成足够稳定的温度梯度，便于反应的实现。除此之外，由于其对可见光与紫外光的穿透性，使得其得以与多种光学检测器实现联用。更重要一点在细胞实验中，由于PDMS的无毒特征以及透气性，因此与其他聚合物材料相比有着不可替代的地位。