專利名稱：高聚物微流控芯片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種高聚物微流控芯片的制造方法，特別涉及金屬模版印制高聚物微流控芯片的制備方法，具體而言是適合微量下的以各種尺寸DNA斷片為首的核酸，氨基酸，蛋白質(zhì)，有機(jī)污染物等有機(jī)分子，金屬離子，無機(jī)陰離子等分離用的微流控芯片的制造方法。
背景技術(shù)：
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展要求分析科學(xué)用更低的能耗，更簡便的方法，更快速地提供待測物質(zhì)的信息。最具有代表性的研究是利用半導(dǎo)體微加工技術(shù)的微全分析系統(tǒng)。即在玻璃或石英片上采用光刻蝕技術(shù)制作出寬約20-200微米，深約10-50微米的微通道。在這些通道上集成了化學(xué)反應(yīng)，細(xì)胞培養(yǎng)，分離檢測等實(shí)驗(yàn)操作過程的“實(shí)驗(yàn)室芯片”，它是繼DNA芯片之后作為下一代芯片最受世界的關(guān)注。目前應(yīng)用于分離分析的微流控芯片的報(bào)道很多，基本上都是用玻璃芯片或石英芯片。這些材料具有光學(xué)透明性強(qiáng)，堅(jiān)固等優(yōu)點(diǎn)，但質(zhì)脆易碎，而且通道芯片和蓋片的鍵合需要在600度左右的高溫，通道腐蝕過程中要用強(qiáng)腐蝕性酸，制作成本高，重現(xiàn)性差，難于進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。高分子芯片的開發(fā)具有以下利點(diǎn)高分子良好的柔韌性、延展性、良好的絕緣性，適合各種槽形的芯片，制作工藝簡單，材料價(jià)格低廉，材料改性容易，便于集成其他器件，適合于批量生產(chǎn)與自動(dòng)化操作，能夠降低成本，特別適用于一次性芯片的使用。
目前報(bào)道的高聚物芯片的制作有如下幾種方法(1)DEEMO(Deep Etching，Electroplating，Molding)技術(shù)先用硅或玻璃芯片的制作方法制成一塊負(fù)板或者在旋涂了光刻膠的硅片上，通過電鍍法制成一個(gè)鎳的母板，再利用此母板制出子板，最后再利用該子板作模子，用注塑的方法制出許多高聚物芯片來。(J.Elders，H.V.Jansen，M.Elwenspoek，W.Ehrfeld，DEEMOa new technology for the fabrication ofmicrostructures，Proc.MEMS 95，Amsterdam 1995，238-244.
McCormick R.M.，Neison R.J，Goretty Alonso-Amigo M，Benvegnu D.J.Hooper H.H.Microchannel electrophoreticseparations of DNA in injection-molded plastic substrates.
Anal.Chem..，1997，69，2626-2630.US 20020056639A1)結(jié)果顯示各次分離之間的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1％，不同芯片之間的測定誤差為2-3％。(2)金屬絲印模的方法(hot wire impriting method)制作聚合物芯片。(Locascio，L.E，Perso，C.E.Cheng，S.L.J.Chromatogr.，A，1999，857，275-284.Martynova，L，Locascio L.E.，Gaitan，M.，Kramer，G.W.，Christensen，R.G.，MacCrehan，W.A.，F(xiàn)abrication of plastic microfluid channels by imprintingmethods，Anal.Chem..，1997，69，4783-4789.)將長約20厘米，直徑為13-25微米的Ni-Cr合金絲的兩端固定在一金屬弓上，使之繃緊，放在1.6毫米PMMA片上，上下加上載波片，然后用兩個(gè)鋁塊將載波片完全蓋上，夾緊鋁塊，放入爐中，在105度加熱10分鐘，冷卻后取出。但是結(jié)果表明該方法的偏差較大，理論值與實(shí)際值的最大偏差為42％，原因是粘合時(shí)熱漲使槽口發(fā)生了變形。(3)用硅負(fù)片印壓的方法制作高聚物芯片。(Martynova，L，Locascio L.E.，Gaitan，M.，Kramer，G.W.，Christensen，R.G.，MacCrehan，W.A.，F(xiàn)abrication of plastic microfluid channelsby imprinting methods，Anal.Chem.，1997，69，4783-4789.)將硅負(fù)片置于兩個(gè)光滑的鋁片之間，在硅片和上鋁片之間放入PMMA片，然后同樣夾緊，加熱到135度，5分鐘。冷卻取出。此方法作成的芯片表面寬度的實(shí)際值和理論值之間的相對誤差為13％，深度相對誤差為2％。而且硅玻片容易碎。(4)激光燒蝕法制聚合物芯片是將高強(qiáng)度的激光從掩膜上射向如PMMA，聚乙烯，聚碳酸脂等高聚物，瞬間將高聚物片的特定位置燒蝕，形成所需的形狀。該方法制成的槽垂直，規(guī)則，誤差小，有電滲流并且電滲流與所加場強(qiáng)成線形關(guān)系。(Roberts M A，Rossier J S，Bercier P，Girault H.UV lasermachined polymaer substrates for the development ofmicrodiagnostic system，Anal.Chem.，1997，69，2035-2042.)此方法需要特殊的儀器，制作成本高。(5)日本理化學(xué)研究所申請的專利--特開2000-039420“樹脂芯片”中提出了一次性高分子芯片的制備方法，是在玻璃或硅片上涂上負(fù)性光刻膠SU-8得到20微米厚的薄膜，然后將掩膜轉(zhuǎn)移到光刻膠上在紫外光照射下曝光，然后在顯影液中顯影而得到負(fù)板，再將硅橡膠PDMS的預(yù)聚合體澆注到負(fù)板上聚合得到微芯片。此方法制作一個(gè)芯片是很簡單，但是負(fù)板上的光刻膠容易脫落，不適合批量生產(chǎn)，而且此方法制備芯片需要消耗大量光刻膠，會(huì)提高制作成本。
本專利申請的發(fā)明人曾試圖在硅負(fù)片上直接在線聚合PMMA，但是在聚合后冷卻取下PMMA時(shí)，由于受力不均，很容易將硅負(fù)片弄碎，操作麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種高聚物微流控芯片的簡單低成本的制備方法，以微細(xì)加工技術(shù)為基礎(chǔ)，在金屬板上涂上光刻膠，通過曝光，顯影，刻蝕的步驟得到金屬負(fù)板，用于高聚物微流控芯片的制備。
本發(fā)明提出的高聚物微流控芯片的制備方法，包括蓋片及基片的制作，所述的方法為(1)蓋片上的通孔制作(如圖1所示)(a)在金屬板或玻璃板上的特定位置上放置適當(dāng)尺寸(Φ＝1-3mm)的表面拋光的金屬柱，如不銹鋼柱，通過在線聚合、注塑或熱壓模法制成帶有液池的高聚物蓋片，待用。
或(b)對制備好的高聚物蓋片進(jìn)行機(jī)械打孔或激光打孔，待用。
(2)微通道凸形模板即金屬負(fù)板的制作(如圖2-(a-e)所示)在潔凈光亮的金屬板上涂上光刻膠，預(yù)烘1-30分鐘，將具有微通道網(wǎng)絡(luò)圖案的掩膜板放在光刻膠上后，在紫外光照射下曝光，然后在顯影液中顯影，在金屬板上形成微通道圖案；在腐蝕液中腐蝕，形成凸形的微通道網(wǎng)絡(luò)后，去除覆蓋在網(wǎng)絡(luò)上的光刻膠，用水沖洗干凈，得到金屬負(fù)板，烘干備用。
(3)高聚物微流控芯片基片的制作方法A.在線澆注法(如圖2-f所示)向新蒸餾的高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體中，加入引發(fā)劑，加入量為高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體重量的0.01-0.5％，同時(shí)根據(jù)需要可加入適當(dāng)添加劑，如增塑劑或/和脫模劑等，其中增塑劑的加入量為新蒸餾的高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體的2wt％～10wt％，脫模劑的加入量為新蒸餾的高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體的1wt％～2wt％；在75℃～90℃中預(yù)聚合到一定粘度(70～100Pa.s)后，迅速降溫至5℃～25℃之間，在0.06～0.09Mpa壓強(qiáng)下真空脫氣半小時(shí)左右，澆注到步驟(2)的金屬負(fù)板上，在30℃～60℃下密封進(jìn)行低溫聚合10～24小時(shí)，然后緩慢升溫到90℃～130℃進(jìn)行高溫處理1～3小時(shí)，緩慢冷卻到40℃下脫模，得到高聚物微流控芯片基片。
或B 熱壓印法將市售的高聚物板水平放置在步驟(2)的金屬負(fù)板上，在金屬負(fù)板和高聚物板的外側(cè)分別用較厚的平整光滑的金屬板夾住，如鋁板或鏡面不銹鋼板等，組成一個(gè)系統(tǒng)，放入壓力機(jī)中加壓，保持壓力在15Mpa以上，然后將系統(tǒng)放入加熱爐中加熱，控制溫度稍高于高聚物的玻璃化溫度，停留5～10分鐘后，停止加熱，隨爐溫冷卻到60℃以下后啟模取出成型高聚物，制得高聚物微流控芯片基片。
或C 注塑法將市售的高聚物干燥脫水后放入注射成型機(jī)的機(jī)筒中，升高機(jī)筒溫度至高聚物的熔融溫度，使高聚物呈熔融狀態(tài)，然后以一定注射壓力和注射速度，將高聚物加壓注射到閉合的步驟(2)的金屬負(fù)板上，此時(shí)金屬負(fù)板保持適當(dāng)溫度在40℃～100℃，保持溫度和壓力一段時(shí)間(幾秒鐘)后，自然冷卻到室溫后取出成型高聚物片，為了消除注塑成型的高聚物片內(nèi)較大的內(nèi)應(yīng)力，在鼓風(fēng)電熱干燥箱中將高聚物片進(jìn)行加熱處理，溫度為60℃～85℃幾小時(shí)后，緩慢冷卻到室溫，便制得高聚物微流控芯片基片。
(4)高聚物微流控芯片(如圖2-g所示)將步驟(1)的蓋片和步驟(3)的基片在軟點(diǎn)附近鍵合5分鐘，得到高聚物微流控芯片。
所述的高聚物微流控芯片基片的厚度為1-3mm。
通過本體聚合的高聚物都適合采取在線澆注法制作高聚物微流控芯片，典型高聚物種類有聚丙烯酸低碳酯如聚二甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、有機(jī)硅樹脂如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯乙烯(PS)樹脂、聚乙烯類樹脂如聚氯乙烯(PVC)或異丁烷聚乙烯(TPS)、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯、堿催化的聚己內(nèi)酰胺或它們之間的任意共聚物，如甲基丙烯酸甲酯與聚苯乙烯的共聚物(MAS)，甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯共聚物(SAN)等。
所述的引發(fā)劑一般采用過氧化合物、偶氮類化合物或它們互相混合組成的復(fù)合引發(fā)劑，如過氧化苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化苯甲酸酯、過氧化二碳酸二異丙酯、偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈等。
所述的在線澆注法的增塑劑有鄰苯二甲酸酯類如鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丙酯或鄰苯二甲酸二丁酯等；也可采用烷基磺酸苯酯、多元醇酯類或聚酯類與鄰苯二甲酸酯類并用。
為了改善脫模效果，可加入一些脫模劑如硅油、硬脂酸、石蠟、甘油或凡士林等。
所述適合澆注成型的熱塑性高聚物樹脂都適合熱壓法，另外聚碳酸酯類樹脂如二烯丙基二甘醇碳酸酯(CR-39)或纖維素塑料也適合熱壓法，纖維素塑料如醋酸纖維素或硝酸纖維素。
所述的熱塑性高聚物樹脂及其共聚物如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯等都適合注塑法。
金屬板包括鈦金板、不銹鋼板、鏡面板或鍍有銅、鎳、鋅或鉻等薄膜的金屬板材。
光刻膠可以是正性膠如北京化學(xué)試劑研究所的BP-213、蘇州瑞紅公司生產(chǎn)的RZJ-390或負(fù)性膠如北京佳隆泰科技發(fā)展有限公司的JL-SR1000、Microchem.Corp(Newton，MA)的SU-8等。
曝光前后的預(yù)烘和后烘的時(shí)間和溫度根據(jù)光刻膠的性質(zhì)而不同。顯影劑可以使用光刻膠配套的顯影劑或根據(jù)光刻膠的性質(zhì)使用0.1-0.5wt％NaOH或NaCO3溶液，在15-50℃顯影5-30分鐘。腐蝕液用酸性氧化劑，如過硫酸銨、過硫酸鈉、三氯化硼、三氯化鐵、氯氣的酸性水溶液或它們的任意混合物等，為了改善腐蝕效果，增加腐蝕表面的光潔度，可適當(dāng)加入某些季氨鹽緩蝕劑如重量比為0.1～1.0％的十六烷基三甲基溴化銨等。
本發(fā)明與文獻(xiàn)中報(bào)道的高聚物芯片制作方法相比，具有負(fù)板材料價(jià)格低廉，制作方法簡單，重現(xiàn)性好，材質(zhì)堅(jiān)硬，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，能夠降低生產(chǎn)成本，易于批量生產(chǎn)。


圖1.高聚物蓋片的正面圖；圖2.金屬負(fù)板的制作和高聚物微流控芯片的制作過程。
1.蓋片 2.樣品池1 3.樣品池2 4.緩沖液1 5.緩沖液2
具體實(shí)施例方式
(3)含有微通道高聚物PMMA基片的制作將步驟(2)的鈦金負(fù)板所產(chǎn)生的凸紋的大小對應(yīng)于微芯片分離通道的尺寸，PMMA單體及過氧化苯甲酰以重量比為1000∶5混合，在80℃中預(yù)聚合到粘度為80Pa.s后，迅速降溫至25℃，在0.06Mpa壓強(qiáng)下真空脫氣半小時(shí)左右，澆注到步驟(2)的鈦金負(fù)板上，在45℃下密封進(jìn)行低溫聚合24小時(shí)，然后緩慢升溫到90℃進(jìn)行高溫處理2小時(shí)，緩慢冷卻到40℃下脫模，得到高聚物微流控芯片基片。
(4)將蓋片與基片合攏，并在120度加熱10分鐘，使其鍵合。得到PMMA芯片長5厘米，寬5厘米，厚4毫米，分離通道長為3厘米，通道寬度90微米，通道深度為20微米的PMMA芯片。
(2)含有微通道高聚物PMMA基片的制作將步驟(1)的不銹鋼負(fù)板所產(chǎn)生的凸紋的大小對應(yīng)于微芯片分離通道的尺寸，PMMA單體及偶氮二異丁腈以重量比為1000∶0.6混合，在75℃中預(yù)聚合到粘度為70Pa.s后，迅速降溫至20℃，在0.09Mpa壓強(qiáng)下真空脫氣半小時(shí)左右，澆注到步驟(1)的不銹鋼負(fù)板上，在45℃下密封進(jìn)行低溫聚合15小時(shí)，然后緩慢升溫到90℃進(jìn)行高溫處理2小時(shí)，緩慢冷卻到40℃下脫模，得到高聚物微流控芯片基片。
(3)蓋片的制作將直徑為2mm，高度為2mm的不銹鋼柱放置于光潔的不銹鋼板的特定位置上，將PMMA單體和偶氮二異丁腈重量比為1000∶0.6比例混合，混合物經(jīng)過預(yù)聚合、脫氣后，轉(zhuǎn)移到該不銹鋼板上，將空氣排除干凈并密封，經(jīng)過15小時(shí)的低溫聚合(45℃)及兩小時(shí)的高溫聚合(90℃)后，在40℃取出剝離模板。
(4)將步驟(3)的蓋片與步驟(1)的基片合攏，并在120度加熱10分鐘，使其鍵合。得到PMMA芯片通道寬度100微米，通道深度為20微米的PMMA芯片。實(shí)施例3(1)金屬負(fù)板制作不銹鋼板用水沖洗干凈，放在洗劑中一天，去除表面油污，用蒸餾水沖洗干凈，烘干。在不銹鋼板上采取篩網(wǎng)印刷技術(shù)涂膠JL-SR1000并預(yù)烘，預(yù)烘時(shí)間為30分鐘，溫度為80度。將帶有微通道網(wǎng)絡(luò)圖案的掩膜板放在光刻膠上，紫外光曝光20秒鐘，然后將金屬板放入0.2wt％的Na2CO3溶液中，25℃顯影5分鐘，去除不銹鋼板上微通道網(wǎng)絡(luò)以外的光刻膠，在120度下熱烘15分鐘。用三氯化鐵酸性腐蝕液在50℃刻蝕不銹鋼板10分鐘，腐蝕液中三氯化鐵含量為25wt％，腐蝕液中含有0.2wt％的季氨鹽緩蝕劑。從而形成帶有凸形微通道圖形的不銹鋼負(fù)板。微通道的深度約為20微米，寬度為100微米。
(2)含有微通道高聚物聚碳酸酯基片的制作用步驟(1)方法制作的金屬負(fù)板，采用熱印壓模法制作聚碳酸酯微流控基片。具體條件是在金屬負(fù)板和聚碳酸酯板的外側(cè)分別用5毫米厚的平整光滑的鏡面不銹鋼板夾住，放入壓力機(jī)中加壓，保持壓力在15Mpa以上，然后將系統(tǒng)放入加熱爐中加熱，在150度停留10分鐘后，停止加熱，隨爐溫冷卻到60℃以下后啟模取出成型高聚物，制得聚碳酸酯微流控芯片基片。
(3)蓋片的制作購得厚度為2毫米的聚碳酸酯片，在特定位置上鉆孔作為芯片的液槽，孔徑為2毫米。
(4)基片與蓋片熱鍵合聚碳酸酯基片與蓋片用去離子水超聲清洗后，將基片和蓋片合攏，在130度下熱鍵合10分鐘，得到微通道寬度100微米，通道深度為20微米的聚碳酸酯芯片。
(2)制作PDMS微通道基片在金屬負(fù)板特定位置上固定不銹鋼柱，柱高2毫米，直徑2毫米，將PDMS的單體與它的固化劑(Sylgard 184，Dow Cowing公司)以10∶1(w/w)均勻混合后澆注在金屬負(fù)板上，在65度下聚合4小時(shí)，冷卻至室溫后脫模得PDMS微通道基片，基片上相應(yīng)位置形成了儲液槽。
(3)PDMS基片與蓋片的粘合PDMS基片與購得的PDMS蓋片合攏后，利用PDMS的粘性，兩邊用玻璃片夾緊后不需加熱直接粘合約5分鐘，得到PDMS微流控芯片，通道寬度為100微米，通道深度為20微米。實(shí)施例5將懸浮聚合到的PMMA珠粒干燥脫水后放入注射成型機(jī)的機(jī)筒中，保持機(jī)筒溫度200℃，注射壓力100Mpa，使處于熔融狀態(tài)的PMMA在10s內(nèi)注射到閉合的不銹鋼負(fù)板上(不銹鋼負(fù)板采用實(shí)施例2的)，此時(shí)不銹鋼負(fù)板的溫度保持在60℃，保持溫度和壓力約5秒后，自然冷卻到室溫后取出成型高聚物片，為了消除注塑成型的PMMA片內(nèi)較大的內(nèi)應(yīng)力，在鼓風(fēng)電熱干燥箱中將PMMA片加熱到80℃處理4小時(shí)后，緩慢冷卻到室溫，便制得PMMA微流控芯片基片。蓋片采用實(shí)施例2的，將基片和蓋片合攏并在105℃下熱鍵合8分鐘，得到PMMA微流控芯片。
(2)含有微通道高聚物PMMA基片的制作將步驟(1)的不銹鋼負(fù)板所產(chǎn)生的凸紋的大小對應(yīng)于微芯片分離通道的尺寸，PMMA單體和偶氮二異丁腈及脫模劑硬脂酸以重量比為1000∶0.6∶6混合，在75℃中預(yù)聚合到粘度為70Pa.s后，迅速降溫至20℃，在0.09Mpa壓強(qiáng)下真空脫氣半小時(shí)左右，澆注到步驟(1)的不銹鋼負(fù)板上，在45℃下密封進(jìn)行低溫聚合15小時(shí)，然后緩慢升溫到90℃進(jìn)行高溫處理2小時(shí)，緩慢冷卻到40℃下脫模，得到高聚物微流控芯片基片。
(3)蓋片的制作將直徑為2mm，高度為2mm的不銹鋼柱放置于光潔的不銹鋼板的特定位置上，將PMMA單體、偶氮二異丁腈、脫模劑硬脂酸和增塑劑鄰苯二甲酸二丁酯以重量比為1000∶0.6∶6∶40的比例混合，混合物經(jīng)過預(yù)聚合、脫氣后，轉(zhuǎn)移到該不銹鋼板上，將空氣排除干凈并密封，經(jīng)過15小時(shí)的低溫聚合(45℃)及兩小時(shí)的高溫聚合(90℃)后，在40℃取出剝離模板。
(4)將蓋片與基片合攏，并在115度加熱10分鐘，使其鍵合。得到PMMA芯片，通道寬度為90微米，通道深度為20微米。
權(quán)利要求
1.一種高聚物微流控芯片的制備方法，包括蓋片及基片的制作，其特征是所述的方法為(1)蓋片上的通孔制作(a)在金屬板或玻璃板上的特定位置上放置表面拋光的金屬柱，直徑為1-3mm，通過在線聚合、注塑或熱壓模法制成帶有液池的高聚物蓋片，待用；或(b)對制備好的高聚物蓋片進(jìn)行機(jī)械打孔或激光打孔，待用；(2)微通道凸形模板即金屬負(fù)板的制作在金屬板上涂上光刻膠，預(yù)烘1-30分鐘，將帶有微通道網(wǎng)絡(luò)圖案的掩膜板放在光刻膠上后，在紫外光照射下曝光，然后在顯影液中顯影，在金屬板上形成微通道圖案；在腐蝕液中腐蝕，形成凸形微通道后，去除覆蓋在微通道上的光刻膠，用水沖洗干凈，得到金屬負(fù)板，烘干備用；(3)高聚物微流控芯片基片的制作方法A.在線澆注法向新蒸餾的高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體中，加入引發(fā)劑，加入量為高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體重量的0.01-0.5％，抽真空為0.04～0.1MPa，在75℃～90℃中預(yù)聚合到粘度為70～100Pa.s后，迅速降溫至5℃～25℃之間，在0.06～0.09Mpa壓強(qiáng)下真空脫氣，澆注到步驟(2)的金屬負(fù)板上，在30℃～60℃下密封進(jìn)行低溫聚合，然后緩慢升溫到90℃～130℃進(jìn)行高溫處理，緩慢冷卻脫模，得到高聚物微流控芯片基片；或B 熱壓印法將高聚物板水平放置在步驟(2)的金屬負(fù)板上，在金屬負(fù)板和高聚物板的外側(cè)分別用較厚的平整光滑的金屬板夾住，組成一個(gè)系統(tǒng)，加壓，保持壓力在15Mpa以上，然后對系統(tǒng)加熱，控制溫度稍高于高聚物的玻璃化溫度，停留5～10分鐘后，停止加熱，冷卻后啟模取出成型高聚物，制得高聚物微流控芯片基片；或C 注塑法將高聚物干燥脫水后放入注射成型機(jī)的機(jī)筒中，升高機(jī)筒溫度至高聚物的熔融溫度，使高聚物呈熔融狀態(tài)，然后加壓將高聚物注射到閉合的步驟(2)的金屬負(fù)板上，此時(shí)金屬負(fù)板保持溫度在40℃～100℃，幾秒鐘后，自然冷卻到室溫后取出成型高聚物片，對高聚物片進(jìn)行加熱處理，溫度為60℃～85℃，緩慢冷卻到室溫，便制得高聚物微流控芯片基片；(4)高聚物微流控芯片將步驟(1)的蓋片和步驟(3)的基片在軟點(diǎn)附近鍵合，得到高聚物微流控芯片；所述的高聚物微流控芯片基片的厚度為1-3mm。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的在線澆注法中進(jìn)一步含有增塑劑或/和脫模劑，其中增塑劑的加入量為新蒸餾的高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體的2wt％～10wt％，脫模劑的加入量為新蒸餾的高聚物單體、初步聚合或縮聚的預(yù)聚體的1wt％～2wt％。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的密封進(jìn)行低溫聚合的時(shí)間為10～48小時(shí)，高溫處理時(shí)間為1～3小時(shí)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的在線澆注法的高聚物是聚丙烯酸低碳酯、有機(jī)硅樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚乙烯類樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯、堿催化的聚己內(nèi)酰胺或它們之間的任意共聚物；所述的熱壓法的高聚物樹脂是聚丙烯酸低碳酯、有機(jī)硅樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚氨酯、堿催化的聚己內(nèi)酰胺或它們之間的任意共聚物；或聚碳酸酯類樹脂，或纖維素塑料；所述的注塑法的高聚物樹脂及其共聚物是聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或聚苯乙烯。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的引發(fā)劑是過氧化合物、偶氮類化合物或它們互相混合組成的復(fù)合引發(fā)劑。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征是所述的過氧化合物是過氧化苯甲酰、過氧化十二酰、過氧化苯甲酸酯或過氧化二碳酸二異丙酯；偶氮類化合物是偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的增塑劑是鄰苯二甲酸酯類、烷基磺酸苯酯、多元醇酯類或聚酯類與鄰苯二甲酸酯類并用。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征是所述的鄰苯二甲酸酯類是鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丙酯或鄰苯二甲酸二丁酯。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征是所述的脫模劑是硅油、硬脂酸、石蠟、甘油或凡士林。
10.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征是所述的聚碳酸酯類樹脂是二烯丙基二甘醇碳酸酯；纖維素塑料是醋酸纖維素或硝酸纖維素。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征是所述的金屬板包括鈦金板、不銹鋼板、鏡面板或鍍有銅、鎳、鋅或鉻薄膜的金屬板材。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的光刻膠是BP-213、RZJ-390、JL-SR1000或SU-8。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的腐蝕液是過硫酸銨、過硫酸鈉、三氯化硼、三氯化鐵、氯氣的酸性水溶液或它們的任意混合物。
全文摘要
本發(fā)明是涉及一種高聚物微流控芯片的制造方法，特別涉及金屬模版印制高聚物微流控芯片的制備方法，具體而言是適合微量下的以各種尺寸DNA斷片為首的核酸，氨基酸，蛋白質(zhì)，有機(jī)污染物等有機(jī)分子，金屬離子，無機(jī)陰離子等分離用的微流控芯片的制造方法。在金屬板上涂上光刻膠，通過曝光，顯影，刻蝕的步驟得到金屬負(fù)板，用于高聚物微流控芯片的制備。本發(fā)明與文獻(xiàn)中報(bào)道的高聚物芯片制作方法相比，具有負(fù)板材料價(jià)格低廉，制作方法簡單，重現(xiàn)性好，材質(zhì)堅(jiān)硬，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，能夠降低生產(chǎn)成本，易于批量生產(chǎn)。
文檔編號C12Q1/68GK1464303SQ02124100
公開日2003年12月31日 申請日期2002年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者高云華, 陳志鋒, 林金明, 施盟泉, 吳飛鵬 申請人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所, 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心