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，它是除液、固、氣外，物質存在的第四態。等離子清洗機處理的主要效果有交聯、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境下實現，PDMS表面經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表面產生氨基，己經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，微流控芯片根據不同的應用功能可以使用不同的材料來進行制作。傳統的微流控忘片制作材料主要是基于半導體工業中的硅、石英以及玻璃，制作周期長，工藝復雜，對設備和環境的要求非常高，限制了微流控芯片的大規模應用。高分子聚合物由于其價格便宜，容易加工等特點，目前己經成為微流控巧片的首選。

傳統的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。