采用微納米加工的微流控芯片

大腦微流控芯片：與神經(jīng)元和細(xì)胞間相互作用直接相關(guān)的因素在腦組織功能的情況下起著重要作用。大腦及其組織的研究在很大程度上是復(fù)雜的，這使得諸如培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶之類的2D模型無效，因?yàn)檫@些系統(tǒng)無法模擬大腦的實(shí)際生理環(huán)境。為了克服這一局限性，研究人員目前正在研究開發(fā)大腦微流控芯片平臺，可以在先進(jìn)的小型化工程平臺下研究大腦的生理因素，該平臺可以通過多步光刻技術(shù)制備。它通過制造不同尺寸的微通道進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對腦組織的研究。利用微流控芯片做疾病抗原檢測。采用微納米加工的微流控芯片

微流控芯片是微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要平臺。其裝置特征主要是其容納流體的有效結(jié)構(gòu)（通道、反應(yīng)室和其它某些功能部件）至少在一個緯度上為微米級尺度。由于微米級的結(jié)構(gòu)，流體在其中顯示和產(chǎn)生了與宏觀尺度不同的特殊性能。因此發(fā)展出獨(dú)特的分析產(chǎn)生的性能。微流控芯片的特點(diǎn)及發(fā)展優(yōu)勢：微流控芯片具有液體流動可控、消耗試樣和試劑極少、分析速度成十倍上百倍地提高等特點(diǎn),它可以在幾分鐘甚至更短的時間內(nèi)進(jìn)行上百個樣品的同時分析,并且可以在線實(shí)現(xiàn)樣品的預(yù)處理及分析全過程。湖北微流控芯片技術(shù)的研究進(jìn)展梯度涂層設(shè)計實(shí)現(xiàn)微流控芯片內(nèi)細(xì)胞定向遷移，用于一些研究。

安捷倫在微流控技術(shù)平臺上的三個主要產(chǎn)品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100、 Automated Lab-on-a-Chip （后有斯坦福大學(xué)Stephen Quake研究小組開發(fā)的微流體控制因素大規(guī)模地綜合應(yīng)用和瑞士Spinx Technologies開發(fā)的激光控制閥門。澳大利亞墨爾本蒙納士大學(xué)的研究者正在開發(fā)可在微通道內(nèi)吸取、混合和濃縮分析樣品的等離子體偏振方法。等離子體不接觸工作流體便可產(chǎn)生“推力”，具有維持流體穩(wěn)定流動，對電解質(zhì)溶液不敏感也不受其污染的優(yōu)點(diǎn)。瑞士蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的David Juncker認(rèn)為，流體的驅(qū)動沒有必要采用這類高新技術(shù)，利用簡單的毛細(xì)管效應(yīng)就可以驅(qū)動流體通過微通道。

微流控芯片鍵合工藝的密封性與可靠性優(yōu)化：鍵合工藝是微流控芯片封裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，公司針對不同材料組合開發(fā)了多元化鍵合技術(shù)。對于PDMS軟芯片，采用氧等離子體活化鍵合，鍵合強(qiáng)度可達(dá)20kPa，滿足低壓流體（<50kPa）長期穩(wěn)定傳輸；硬質(zhì)塑料芯片通過熱壓鍵合（溫度80-150℃，壓力5-10MPa）實(shí)現(xiàn)無縫連接，適用于高壓流路（如200kPa以上）；玻璃與硅片的陽極鍵合（電壓500-1000V，溫度300℃）則形成化學(xué)共價鍵，鍵合界面缺陷率<0.1%。鍵合前通過激光微加工去除流道邊緣毛刺，配合機(jī)器視覺對準(zhǔn)系統(tǒng)（精度±2μm），確保多層結(jié)構(gòu)的精細(xì)對位。密封性能檢測采用壓力衰減法（分辨率0.1kPa）與熒光滲漏成像，確保芯片在復(fù)雜工況下無泄漏。該技術(shù)體系保障了微流控芯片從實(shí)驗(yàn)室原型到工業(yè)級產(chǎn)品的可靠性跨越，廣泛應(yīng)用于體外診斷、生物制藥等對密封性要求極高的領(lǐng)域。利用微流控芯片對自身抗體檢測。

硅片微流道加工在微納器件中的應(yīng)用拓展：硅片作為MEMS工藝的主流材料，在微流控芯片中兼具機(jī)械強(qiáng)度與加工精度優(yōu)勢。公司利用深硅刻蝕（DRIE）技術(shù)實(shí)現(xiàn)高深寬比（>20:1）微流道加工，深度可達(dá)500μm以上，適用于高壓流體控制、微反應(yīng)器等場景。硅片表面通過熱氧化或氮化處理形成絕緣層，可集成微電極、壓力傳感器等功能單元，構(gòu)建“芯片實(shí)驗(yàn)室”（Lab-on-a-Chip）系統(tǒng)。例如，在腦機(jī)接口柔性電極芯片中，硅基微流道與鉑銥電極的集成設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)信號記錄與藥物微灌注的同步功能，其生物相容性通過表面PEG涂層優(yōu)化，可長期植入體內(nèi)穩(wěn)定工作。公司還開發(fā)了硅片與PDMS、玻璃的異質(zhì)鍵合技術(shù)，解決了不同材料熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的應(yīng)力問題，推動硅基微流控芯片在生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的跨學(xué)科應(yīng)用。可定制加工小批量 PDMS、硬質(zhì)塑料、玻璃、硅片等材質(zhì)的微流控芯片。青海微流控芯片貨源充足

微流控芯片材料多樣，PDMS 軟硅膠適用于生物相容性場景，玻璃適合高透檢測。采用微納米加工的微流控芯片

微流控芯片的硅質(zhì)材料加工工藝：是在硅材料的加工中，光刻(lithography)和濕法刻蝕(wetetching)技術(shù)是2種常規(guī)工藝。由于硅材料具有良好的光潔度和很成熟的加工工藝，主要用于加工微泵、微閥等液流驅(qū)動和控制器件，或者在熱壓法和模塑法中作為高分子聚合物材料加工的陽模。光刻是用光膠、掩模和紫外光進(jìn)行微制造。光刻和濕法蝕刻技術(shù)通常由薄膜沉淀、光刻、刻蝕3個工序組成。在薄膜表面用甩膠機(jī)均勻地附上一層光膠。然后將掩模上的圖像轉(zhuǎn)移到光膠層上，此步驟首先在基片上覆蓋一層薄膜，為光刻。再將光刻上的圖像，轉(zhuǎn)移到薄膜，并在基片上加工一定深度的微結(jié)構(gòu)，此步驟完成了蝕刻。采用微納米加工的微流控芯片