本文關(guān)鍵詞： 微流控芯片 溶劑鍵合 聚碳酸酯 室溫 乙腈　出處：《東北大學(xué)》2011年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：微流控芯片的制作是微流控分析技術(shù)的重要組成部分。本文分析了國(guó)內(nèi)外微流控芯片技術(shù)的研究現(xiàn)狀,介紹了微流控芯片的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),芯片材料的選取,芯片微結(jié)構(gòu)的加工方法和芯片的鍵合方法。 微流控芯片的應(yīng)用是當(dāng)今微流控研究中的薄弱環(huán)節(jié),但隨著微流控芯片制作及表面改性技術(shù)的發(fā)展,以及后基因組時(shí)代對(duì)基因結(jié)構(gòu)和功能分析的需要,使得微流控芯片在生命分析中的應(yīng)用成為今后研究的重點(diǎn)和方向。熱塑性聚合物芯片制作成本低,具有良好的生物適應(yīng)性,已為人們所關(guān)注。 本文采用熱塑性聚合物聚碳酸酯(PC)為芯片材料,分別利用單晶硅陽(yáng)模,鎳基陽(yáng)模和金屬絲采用熱壓法制作芯片微通道結(jié)構(gòu),考察了溫度、壓力和時(shí)間等一系列因素對(duì)微通道結(jié)構(gòu)復(fù)制的影響,并優(yōu)化得到了最優(yōu)的條件。然后,通過掃描電鏡(SEM)和CCD對(duì)所得的微通道結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一系列的形貌結(jié)構(gòu)表征。最后,在該P(yáng)C芯片毛細(xì)管電泳檢測(cè)Cy5紅敏熒光染料。 本研究建立在乙腈能與PC材料作用的基礎(chǔ)上,通過溶劑鍵合法,在室溫下制作聚碳酸酯微流控分析芯片�？疾炝俗饔玫臅r(shí)間、靜置時(shí)間、封合壓力、加壓時(shí)間等一系列因素對(duì)封合過程的影響。通過SEM和CCD對(duì)封合后的芯片進(jìn)行了形貌表征。并對(duì)芯片的封合前后的微通道尺寸進(jìn)行了比較。在常溫下封合聚碳酸酯芯片,微通道的上底寬改變值為3.2μm,下底寬的改變值為13.9μm,深度的改變值5.3μm,表明變形性較小。芯片的上底寬度值、下底寬度值和深度值的RSD值分別為9.8%、4.1%和6.9%,表明在常溫下封合聚碳酸酯芯片的重現(xiàn)性較好。進(jìn)行了芯片的鍵合強(qiáng)度測(cè)試,拉應(yīng)力的平均抗拉強(qiáng)度為0.95MPa。表明本文建立的室溫溶劑鍵合法制作的聚碳酸酯微流控分析芯片具有較高的封合強(qiáng)度。PC芯片毛細(xì)管電泳檢測(cè)Cy5紅敏熒光染料,測(cè)定Cy5保留時(shí)間的RSD為3.7%(n=9),峰高的RSD為3.5%(n=9),理論塔板數(shù)為1.0×105/m,表明溶劑鍵合法制作的PC微流控芯片可應(yīng)用于芯片電泳分離,且電泳分離系統(tǒng)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和較好的分離效能。
[Abstract]:The fabrication of microfluidic chips is an important part of microfluidic analysis technology. This paper analyzes the research status of microfluidic chips at home and abroad, introduces the structure and characteristics of microfluidic chips and the selection of chip materials. The fabrication method of chip microstructure and the bonding method of chip. The application of microfluidic chips is a weak link in the research of microfluidic, but with the development of microfluidic chip fabrication and surface modification technology, and the need of gene structure and function analysis in the post-genome era, The application of microfluidic chips in life analysis has become the focus and direction of future research. Thermoplastic polymer chips with low cost and good biological adaptability have been paid attention to. In this paper, thermoplastic polymer polycarbonate (PCC) was used as the chip material. The microchannel structure of the chip was fabricated by hot-pressing method using single crystal silicon positive mode, nickel base positive mold and wire, respectively, and the temperature was investigated. A series of factors, such as pressure and time, affect the replication of microchannel structures, and the optimal conditions are obtained. Then, a series of morphologies and structures of the microchannel structures are characterized by scanning electron microscopy (SEM) and CCD. Cy5 red sensitive fluorescent dyes were detected by capillary electrophoresis on PC chip. Based on the interaction of acetonitrile with PC, a polycarbonate microfluidic analysis chip was fabricated by solvent bond method at room temperature. The reaction time, static time and sealing pressure were investigated. SEM and CCD were used to characterize the morphology of the sealed chip. The microchannel size before and after sealing was compared. The polycarbonate chip was sealed at room temperature. The change of bottom width, bottom width and depth of microchannel are 3.2 渭 m, 13.9 渭 m and 5.3 渭 m, respectively. The RSD values of bottom width value and depth value are 9. 8% and 6. 9%, respectively, indicating that the reappearance of sealed polycarbonate chip at room temperature is better. The bonding strength of the chip is tested. The average tensile strength of the tensile stress is 0.95MPa. The results show that the polycarbonate microfluidic analysis chip made by the room temperature solvent bond method has higher sealing strength. The PC chip can be used to detect Cy5 red-sensitive fluorescent dyes by capillary electrophoresis. The RSD of determining the retention time of Cy5 is 3.7%, the RSD of peak height is 3.5%, and the number of theoretical trays is 1.0 脳 10 5 / m. The results show that the PC microfluidic chip made by solvent bond method can be used for chip electrophoresis separation, and the electrophoretic separation system has strong stability and good separation efficiency.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TN492;TQ323.4

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本文編號(hào)：1535005