氧等離子清洗機改性PDMS在微控流芯片中的應用
文章出處:等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間:2022-08-18
利用氧等離子清洗機對PDMS進行處理是一種簡單而有效的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)。等離子清洗機處理的主要效果有交聯(lián)、氧化和切除。使用等離子清洗機處理的目的是增強界面的交互作用,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散到表面。等離子體改性PDMS是通過分解PDMS表面低分子量的組織,再引入新的化學官能團完成的。等離子清洗機處理比較容易在實驗室環(huán)境下實現(xiàn),PDMS表面經(jīng)過等離子清洗機處理后能夠形成所需要的化學官能團,來改變PDMS表面的親疏水性。
氧等離子清洗機
等離子體改性PDMS由于具有處理時間短、操作簡單的特點,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用于PDMS表面改性之中,反應性氣體,如氮氣、氧氣、氨氣的改性效果普遍好于非反應性氣體。在這些氣體里面,氧氣等離子體改性PDMS的研究最多。但是,氮氣等離子體改性PDMS由于其能夠直接在PDMS表面產(chǎn)生氨基,己經(jīng)得到越來越多的研究人員重視。
氧等離子清洗機改性PDMS在微控流芯片中的應用
微流控芯片被喻為21世紀便攜化儀器的核心技術,微流控芯片根據(jù)不同的應用功能可以使用不同的材料來進行制作。傳統(tǒng)的微流控忘片制作材料主要是基于半導體工業(yè)中的硅、石英以及玻璃,制作周期長,工藝復雜,對設備和環(huán)境的要求非常高,限制了微流控芯片的大規(guī)模應用。高分子聚合物由于其價格便宜,容易加工等特點,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多次重復利用,但是送種鍵合屬于可逆鍵合,鍵合強度不高,不能承受較大壓力。后來發(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對準鍵合,硅羥基之間發(fā)生硅烷化反應,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,然后再對印有微通道的PDMS進行氧等離子體改性,最后通過加熱實現(xiàn)與芯片的不可逆鍵合。
氧等離子清洗機處理使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)生化學反應,使表面層的部分-CH3/-CH2-等基團消失,并嵌入了一些-OH、-CO0H等極性基團,這些極性基團的存在增加了PDMS表面的親水性能。PDMS經(jīng)氧等離子清洗機處理后,表面親水性隨放置時間的延長而逐漸減弱。