μ m ;內構雙錐形玻璃微噴嘴具有較好的液滴微噴射能力，較平口等微噴嘴能夠微噴射出更大粘度的溶液。
[0032]實施例1
[0033]PDMS微流控芯片的制備
[0034]步驟I蓋玻片基底10的潔凈處理:將PET薄膜放入燒杯中，倒入適量的濃硫酸，放在加熱爐上加熱10分鐘，然后取出冷卻10分鐘，再用去離子水沖洗PET薄膜表面殘余的濃硫酸。用棉球擦干后放入含有丙酮的燒杯中，再將燒杯放入超聲波清洗儀中震蕩10分鐘，取出后用去離子水沖洗干凈，并用氮氣將其表面水分吹干，如圖2a所示。
[0035]步驟2蓋玻片基底表面親水涂層11的制備:首先配置濃度為0.02w%的二氧化鈦親水溶液，然后將潔凈處理好的蓋玻片基底放入親水溶液中，采用提拉法將蓋玻片基底從親水溶液中取出，放入小燒杯中。接著將小燒杯放入恒溫干燥箱中，以120°C加熱20分鐘。最后取出，即可得到制備有親水涂層的蓋玻片基底，如圖2b所示。
[0036]步驟3內構雙錐形玻璃微噴嘴6的制備:采用所述的內構雙錐形玻璃微噴嘴制備方法制備出內徑為60 μπι的內構雙錐形玻璃微噴嘴。
[0037]步驟4配制甘油體積分數為30%的甘油水溶液，利用毛細現象原理將甘油水溶液裝入內構雙錐形玻璃微噴嘴6。
[0038]步驟5設置壓電致動器3的驅動電壓幅值為40V，驅動頻率為2Hz，設置二維工作臺9運動參數使得液滴重疊率為30 %，工作臺9的運動圖形選擇微流控芯片的雙T型圖案。驅動所述內構雙錐形玻璃微噴嘴6，將甘油水溶液微噴射到親水涂層11上，即可制得PDMS微流控芯片液體陽模12，如圖1，2c所示。
[0039]步驟6取DC184SYLGARD PDMS彈性體與固化劑(PDMS彈性體專用固化劑)按質量比5:1比例混合，在磁力攪拌器上攪拌20分鐘，將混合均勻的PDMS液體至于恒溫真空干燥箱內抽真空，去除液體中的氣泡。
[0040]步驟7將抽真空后的PDMS液體緩慢、均勻地沉積到PDMS微流控芯片液體陽模12上，如圖2d所示。接著將其置于恒溫真空干燥箱內以60°C下加熱10小時進行固化處理，然后將固化后的PDMS從蓋玻片表面揭下，得到PDMS微流控芯片負模14。
[0041]步驟8對玻璃基底16進行潔凈處理，處理方法與實施例1中步驟2相同。
[0042]步驟9對微流控芯片負模進行打孔，得到用于和管道接頭的PDMS微流控芯片進出液口 15，如圖2e所示。采用永久鍵合法對PDMS微流控芯片負模14與玻璃基底16進行鍵合，如圖2f所示。采用液體模塑法制備的PDMS微流控芯片具有光滑的流道表面，微流控芯片微流道深度為9 μ m，寬為100 μ m，深寬比為0.09，微流道表面粗糙度為179nm。
[0043]實施例2
[0044]PDMS微流控芯片的制備，具體步驟如下:
[0045]步驟I與實施例1所述步驟I相同
[0046]步驟2蓋玻片基底表面親水涂層11的制備:首先配置濃度為0.2w%的二氧化鈦親水溶液，然后將潔凈處理好的蓋玻片基底放入親水溶液中，采用提拉法將蓋玻片基底從親水溶液中取出，放入小燒杯中。接著將小燒杯放入恒溫干燥箱中，以120°C加熱20分鐘。最后取出，即可得到制備有親水涂層的蓋玻片基底，如圖2b所示。
[0047]步驟3、4、5、6、7、8、9與實施例1所述步驟3、4、5、6、7、8、9相同。制備的PDMS微流控芯片具有光滑的流道表面，微流控芯片微流道深度為8 μπι，寬為160 μ m，深寬比為0.05，微流道表面粗糙度為195nm。
[0048]實施例3
[0049]PDMS微流控芯片的制備，具體步驟如下:
[0050]步驟1、2與實施例1所述步驟1、2相同。
[0051]步驟3內構雙錐形玻璃微噴嘴6的制備:采用所述的內構雙錐形玻璃微噴嘴制備方法制備出內徑為120 μπι的內構雙錐形玻璃微噴嘴。
[0052]步驟4、5、6、7、8、9與實施例1所述步驟4、5、6、7、8、9相同。制備的PDMS微流控芯片具有光滑的流道表面，微流控芯片微流道深度為20 μ m，寬為220 μ m，深寬比為0.09，微流道表面粗糙度為203nm。
[0053]實施例4
[0054]PDMS微流控芯片的制備，具體步驟如下:
[0055]步驟1、2、3、4與實施例3所述步驟1、2、3、4相同。
[0056]步驟5設置壓電致動器3的驅動電壓幅值為60V，驅動頻率為2Hz，設置二維工作臺9運動參數使得液滴重疊率為50 %，工作臺9的運動圖形選擇微流控芯片的雙T型圖案。驅動所述內構雙錐形玻璃微噴嘴6，將甘油水溶液微噴射到親水涂層11上，即可制得PDMS微流控芯片液體陽模12，如圖1，2c所示。
[0057]步驟6、7、8、9與實施例3所述步驟6、7、8、9相同。制備的PDMS微流控芯片具有光滑的流道表面，微流控芯片微流道深度為26 μ m，寬為300 μ m，深寬比為0.09，微流道表面粗糙度為16 Inm0
[0058]具體實施過程中，PDMS微流控芯片的寬度和深度以及微流控芯片微流道結構圖形可由PDMS微流控芯片液體陽模決定。
【主權項】
1.一種基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 第I步、蓋玻片基底親水涂層的制備 1.1對蓋玻片基底進行潔凈處理； 1.2在潔凈處理的蓋玻片基底表面制備親水涂層； 第2步、PDMS微流控芯片液體陽模的制備 2.1制備內構雙錐形玻璃微噴嘴； 2.2驅動內構雙錐形玻璃微噴嘴，將甘油水溶液按所需陽模形狀微噴射到蓋玻片基底表面的親水涂層上，從而制得PDMS微流控芯片液體陽模； 第3步、PDMS微流控芯片的制備 3.1向制得的PDMS微流控芯片液體陽模上均勻、緩慢沉積PDMS液體，待PDMS液體沒過PDMS微流控芯片液體陽模后進行固化處理，得到PDMS微流控芯片負模，將其從蓋玻片基底表面揭下，并清除負模內殘余的甘油水溶液，然后對PDMS微流控芯片負模進行打孔，從而得到PDMS微流控芯片的進出液口 ； 3.2將打孔后的PDMS微流控芯片負模與潔凈的玻璃基底進行鍵合，即制得PDMS微流控芯片。2.如權利要求1所述的基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法，其特征在于，1.1步中，所述的蓋玻片基底分別采用濃硫酸、丙酮和去離子水進行潔凈處理。3.如權利要求1所述的基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法，其特征在于，1.2步中，所述的親水涂層采用二氧化鈦溶液進行制備，二氧化鈦的濃度為0.2w%? 0.02w%。4.如權利要求1所述的基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法，其特征在于，2.1步中，所述的內構雙錐形玻璃微噴嘴毛細管外徑為1_，內徑為600 μπι，微噴嘴出口內徑為60 ?120 μ mD5.如權利要求1所述的基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法，其特征在于，2.2步中，所述的甘油水溶液的質量濃度為30v%。6.如權利要求1所述的基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法，其特征在于，2.2步中，微噴射工藝通過協(xié)同控制液滴微噴射控制參數與三維工作臺運動參數實現，其中，液滴微噴射控制參數包括壓電致動器的驅動電壓波形、驅動電壓幅值和驅動頻率，壓電致動器的驅動電壓波形為陡升緩降波形，驅動頻率設定為2Hz，驅動電壓幅值變化范圍為20?80V ;三維工作臺運動參數包括液滴的重疊率、工作臺運動圖形，液滴的重疊率變化范圍為30%?70%。7.如權利要求1所述的基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法，其特征在于，3.1步中，所述的PDMS液體由PDMS彈性體與固化劑按5:1質量比均勻混合得到，固化處理的溫度為60°C，時間為1h0
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于液體模塑法的PDMS微流控芯片制備方法。包括以下步驟：采用液滴微噴射法制備PDMS微流控芯片液體陽模；采用模塑法制備PDMS微流控芯片負模；將PDMS微流控芯片負模與玻璃基底采用鍵合工藝鍵合在一起，即制得PDMS微流控芯片。本發(fā)明的PDMS微流控芯片液體陽模的制備過程只需一步，成本低廉，無需特定模板，且可制備任意圖形的PDMS微流控芯片液體陽模。
【IPC分類】B01L3/00
【公開號】CN104998702
【申請?zhí)枴緾N201510388653
【發(fā)明人】朱麗, 楊利軍, 朱曉陽, 楊眉, 李宗安, 章維一
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月3日