氧等離子清洗機(jī)改性PDMS在微控流芯片中的應(yīng)用

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-08-18

利用氧等離子清洗機(jī)對(duì)PDMS進(jìn)行處理是一種簡(jiǎn)單而有效的PDMS表面改性方法。等離子體是由原子被電離所產(chǎn)生的正負(fù)離子以及失去部分電子的原子所組成的離子化氣體狀物質(zhì)，它是除液、固、氣外，物質(zhì)存在的第四態(tài)。等離子清洗機(jī)處理的主要效果有交聯(lián)、氧化和切除。使用等離子清洗機(jī)處理的目的是增強(qiáng)界面的交互作用，使惰性的聚合物表面活化以及使體內(nèi)的單層分子更容易擴(kuò)散到表面。等離子體改性PDMS是通過(guò)分解PDMS表面低分子量的組織，再引入新的化學(xué)官能團(tuán)完成的。等離子清洗機(jī)處理比較容易在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，PDMS表面經(jīng)過(guò)等離子清洗機(jī)處理后能夠形成所需要的化學(xué)官能團(tuán)，來(lái)改變PDMS表面的親疏水性。

氧等離子清洗機(jī)

等離子體改性PDMS由于具有處理時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因此，迅速成為改性PDMS表面最為有效的方法之一。目前己經(jīng)有多種氣體等離子體應(yīng)用于PDMS表面改性之中，反應(yīng)性氣體，如氮?dú)?、氧氣、氨氣的改性效果普遍好于非反?yīng)性氣體。在這些氣體里面，氧氣等離子體改性PDMS的研究最多。但是，氮?dú)獾入x子體改性PDMS由于其能夠直接在PDMS表面產(chǎn)生氨基，己經(jīng)得到越來(lái)越多的研究人員重視。

氧等離子清洗機(jī)改性PDMS在微控流芯片中的應(yīng)用

微流控芯片被喻為21世紀(jì)便攜化儀器的核心技術(shù)，微流控芯片根據(jù)不同的應(yīng)用功能可以使用不同的材料來(lái)進(jìn)行制作。傳統(tǒng)的微流控忘片制作材料主要是基于半導(dǎo)體工業(yè)中的硅、石英以及玻璃，制作周期長(zhǎng)，工藝復(fù)雜，對(duì)設(shè)備和環(huán)境的要求非常高，限制了微流控芯片的大規(guī)模應(yīng)用。高分子聚合物由于其價(jià)格便宜，容易加工等特點(diǎn)，目前己經(jīng)成為微流控巧片的首選。

傳統(tǒng)的PDMS微流控芯片一般用PDMS直接與玻璃基底的總片鍵合，未作任何處理，這種方法得到的芯片容易拆分清洗，可Ｗ多次重復(fù)利用，但是送種鍵合屬于可逆鍵合，鍵合強(qiáng)度不高，不能承受較大壓力。后來(lái)發(fā)展出了使用氧等離子體改性PDMS使其表面含有哲基，然后把兩塊改性之后的PDMS對(duì)準(zhǔn)鍵合，硅羥基之間發(fā)生硅烷化反應(yīng)，形成不可逆連接。但是這種方法需要使用掩膜板和SU-8光刻膠來(lái)制作微通道模具，而后在模具上澆鑄PDMS形成微通道，然后再對(duì)印有微通道的PDMS進(jìn)行氧等離子體改性，最后通過(guò)加熱實(shí)現(xiàn)與芯片的不可逆鍵合。

氧等離子清洗機(jī)處理使PDMS表面改性，主要是由于等離子體使PDMS表面產(chǎn)生活性自由基及不飽和中心而形成活化表面，活化表面又與活性氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使表面層的部分-CH3/-CH2-等基團(tuán)消失，并嵌入了一些-OH、-CO0H等極性基團(tuán)，這些極性基團(tuán)的存在增加了PDMS表面的親水性能。PDMS經(jīng)氧等離子清洗機(jī)處理后，表面親水性隨放置時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減弱。