河南微流控芯片之PI柔性器件

微孔陣列芯片在液滴分散與生化反應(yīng)中的應(yīng)用：微孔陣列作為微流控芯片的主要功能單元，其加工精度直接影響液滴生成效率與反應(yīng)均一性。公司通過光刻膠模塑、激光微加工等技術(shù)，在PDMS或硬質(zhì)塑料基板上制備直徑5-50μm、間距可控的微孔陣列，孔密度可達(dá)10^4個/cm2以上。在數(shù)字PCR芯片中，微孔陣列將反應(yīng)液分割成微腔，結(jié)合油相封裝實(shí)現(xiàn)單分子級核酸擴(kuò)增，檢測靈敏度可達(dá)0.1%突變頻率。針對生化試劑反應(yīng)腔需求，開發(fā)了表面疏水處理技術(shù)，使液滴在微孔內(nèi)的滯留時間延長30%，確保酶促反應(yīng)充分進(jìn)行。此外，微孔陣列與微流道的集成設(shè)計實(shí)現(xiàn)了液滴的高通量生成與分選，每分鐘可處理10^3個以上液滴，適用于高通量藥物篩選與細(xì)胞分選芯片，為醫(yī)療與生物制藥提供高效工具。硅片微流道加工集成微電極，構(gòu)建腦機(jī)接口柔性電極系統(tǒng)減少手術(shù)創(chuàng)傷。河南微流控芯片之PI柔性器件

微流控芯片在石英和玻璃的加工中，常常利用不同化學(xué)方法對其表面改性，然后可以使用光刻和蝕刻技術(shù)將微通道等微結(jié)構(gòu)加工在上面。玻璃材料的加工步驟與硅材料加工稍有差異，主要步驟有:1)在玻璃基片表面鍍一層 Cr，再用甩膠機(jī)均勻的覆蓋一層光刻膠；2)利用光刻掩模遮擋，用紫外光照射，光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；3)用顯影法去掉已曝光的光膠，用化學(xué)腐蝕的方法在鉻層上腐蝕出與掩模上平面二維圖形一致的圖案；4)用適當(dāng)?shù)目涛g劑在基片上刻蝕通道；5)刻蝕結(jié)束后，除去光刻膠，打孔后和玻璃蓋片鍵合。標(biāo)準(zhǔn)光刻和濕法刻蝕需要昂貴的儀器和超凈的工作環(huán)境，無法實(shí)現(xiàn)快速批量生產(chǎn)。重慶微流控芯片技術(shù)規(guī)范微流控芯片在不同領(lǐng)域都有非常廣闊的應(yīng)用前景。

美國圣母大學(xué)(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士與微生物學(xué)家和免疫檢測professor合作研究，提高了微流控分析設(shè)備檢測細(xì)胞和生物分子的速度和靈敏性。同時，Chang對交流電動電學(xué)進(jìn)行了改善，因?yàn)樗J(rèn)為交流電（AC）可作為選擇平臺，驅(qū)動流體通過用于醫(yī)學(xué)和研究的微流控分析儀。微流控分析儀的驅(qū)動機(jī)制是常規(guī)的直流電動電學(xué)，但是使用時容易產(chǎn)生氣泡并引起物質(zhì)在電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的缺點(diǎn)限制了直流電的應(yīng)用，此外，為保證其對流量的精確控制，直流電極必須放置在儲液池中，不能直接連接在電路中。

微米級尺度微流控芯片的精密加工與應(yīng)用：在0.5-5μm微米級尺度微流控芯片加工領(lǐng)域，公司依托MEMS光刻、深硅刻蝕及納米壓印等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)亞微米級精度的微流道、微孔陣列及三維結(jié)構(gòu)制造。電鏡下可見的精細(xì)流道網(wǎng)絡(luò)，其寬度誤差可控制在±50nm以內(nèi)，適用于單分子檢測、液滴生成等超高精度場景。例如，在單分子免疫檢測芯片中，微米級微孔陣列可實(shí)現(xiàn)單個生物分子的捕獲與熒光信號放大，檢測靈敏度較傳統(tǒng)方法提升10倍以上。該尺度芯片的加工難點(diǎn)在于材料刻蝕均勻性與表面粗糙度控制，公司通過干濕結(jié)合刻蝕工藝與表面化學(xué)修飾技術(shù)，解決了高深寬比結(jié)構(gòu)（如10:1以上）的加工瓶頸，成功應(yīng)用于外泌體分選、循環(huán)腫瘤細(xì)胞捕獲等前沿生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，為精細(xì)醫(yī)療提供器件支撐。微流控芯片檢測技術(shù)是什么？

數(shù)十微米級微流控芯片的多樣化結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造：針對10-100μm尺度的微流控芯片需求，公司提供包括蛇形流道、梯度混合腔、閥門陣列等多樣化結(jié)構(gòu)的定制加工。顯微鏡下可見的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)，通過光刻膠模塑、熱壓成型及激光切割等工藝實(shí)現(xiàn)，適用于細(xì)胞培養(yǎng)、酶聯(lián)免疫反應(yīng)（ELISA）及微化學(xué)反應(yīng)等場景。以數(shù)字PCR芯片為例，50μm直徑的微腔陣列可將反應(yīng)體系分割成數(shù)萬**單元，結(jié)合熒光檢測實(shí)現(xiàn)核酸分子的定量，檢測通量較傳統(tǒng)方法提升50%。公司在該尺度加工中注重流道流體動力學(xué)優(yōu)化，通過計算流體力學(xué)（CFD）模擬流道阻力與混合效率，確保芯片內(nèi)試劑傳輸?shù)木鶆蛐耘c反應(yīng)可控性。同時，針對硬質(zhì)塑料與PDMS材料特性，開發(fā)了高精度對準(zhǔn)鍵合技術(shù)，解決了多材料復(fù)合芯片的密封與集成難題，廣泛應(yīng)用于體外診斷試劑盒與便攜式檢測設(shè)備。利用微流控芯片對糖尿病做檢測。重慶微流控芯片技術(shù)規(guī)范

硅基微流道鍵合微電極，為神經(jīng)調(diào)控芯片提供穩(wěn)定信號傳輸與生物相容性。河南微流控芯片之PI柔性器件

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。河南微流控芯片之PI柔性器件