《一种基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法.pdf（5页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102950036 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102950036 A *CN102950036A* (21)申请号 201210431373.5 (22)申请日 2012.11.01 B01L 3/00(2006.01) (71)申请人 中国科学院大连化学物理研究所 地址 116023 辽宁省大连市中山路 457 号 (72)发明人 秦建华 孟昭旭 徐涛 张旭 (74)专利代理机构 沈阳晨创科技专利代理有限 责任公司 21001 代理人 张晨 (54) 发明名称 一种基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法 (57) 摘要 本发明提供一种基于电纺丝。
2、模板制备微流控 芯片的方法， 以光刻胶为材料， 通过静电纺丝法制 备具有特定厚度的光刻胶纺丝层， 通过光刻步骤 形成电纺丝模板， 最后通过 PDMS 浇注并封接， 获 得具有纳米结构微通道表面的微流控芯片。本发 明采用电纺与光刻相结合， 制备具有纳米结构表 面微通道的微流控芯片， 方法简便， 易于操作。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 1/1 页 2 1. 一种基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 其特征在于 ： 将纺丝材料配制成一定 浓度的纺。
3、丝溶液， 通过静电纺丝法在电纺丝模板基片表面沉积具有特定厚度的纺丝层， 通 过光刻步骤形成电纺丝模板， 电纺丝模板浸涂一层脱模剂并干燥， 浇注 PDMS， 固化后洗涤、 干燥， 制备出具有纳米结构通道表面的微流控芯片。 2. 根据权利要求 1 所述基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 其特征在于 ： 所述纺 丝材料为 SU-8 系列光刻胶， 溶剂为环戊酮， 纺丝溶液浓度范围为 60%95%（v/v） 。 3. 根据权利要求 1 所述基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 其特征在于 ： 所述 静电纺丝法的条件为 ： 纺丝电压范围 7kV10kV， 流速范围 0.1ml/h 0.5ml/h， 纺丝。
4、时间 12h。 4. 根据权利要求 1 所述基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 其特征在于 ： 所述电 纺丝模板的基片为玻璃片或硅片。 5. 根据权利要求 1 所述基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 其特征在于 ： 所述光 刻步骤为 ： 不经过前烘， 曝光时间 1030s ； 后烘时间 35min， 温度 95 ； 显影时间 35min ； 坚膜时间 1h， 温度 180。 6. 根据权利要求 1 所述基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 其特征在于 ： 所述脱 模剂为聚乙烯吡咯烷酮， 溶解脱模剂的溶剂为乙醇， 脱模剂溶液的浓度为 0.04mg/ml。 7. 根据权利要求 1 所述基于电纺。
5、丝模板制备微流控芯片的方法， 其特征在于 ： 所述 PDMS 固化后用纯净水超声洗涤， 去除黏附的聚乙烯吡咯烷酮。 权 利 要 求 书 CN 102950036 A 2 1/2 页 3 一种基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法 技术领域 0001 本发明主要涉及微流控领域， 特别提供了一种基于电纺丝模板制备具有纳米结构 通道表面的微流控芯片的方法。 背景技术 0002 微流控芯片是将生物、 化学中多种基本操作单元集成在一块几平方厘米的芯片 上， 取代常规生物或化学实验室各种功能， 集微型化、 集成化、 自动化等优势于一体。微通 道网络是微流控芯片中重要组成部分， 作为液流通路， 其尺寸结构、 表。
6、面性能等对液流操控 和反应体系具有十分重要的影响。目前， 基于 PDMS 的微流控芯片微通道制备主要采用光 刻法， 即采用光刻胶涂覆玻片或硅片， 利用紫外曝光固化光刻胶， 通过显影去除未固化光刻 胶， 获得具有特定结构的光刻胶模板。再通过 PDMS 浇注， 最终将所设计图案转移到 PDMS 基 片上。 随着微流控芯片的发展， 其在细胞学领域的应用不断扩展， 如抗体等生物大分子修饰 对微通道表面形貌提出新要求。传统光滑表面不利于生物大分子的修饰， 而具有微纳米结 构的表面则对生物大分子的修饰具有加强作用。目前采用的物理或化学的方法如激光、 等 离子体刻蚀、 化学沉积等需采用特殊设备， 方法相对复。
7、杂。 而将纳米结构直接通过光刻法复 制到 PDMS 通道表面则相对简便。 0003 静电纺丝是利用高压电场力制备超细纤维的方法， 其方法简便， 而且所制备的纤 维聚集体比表面积大、 孔隙率高， 是生物医用领域研究的热门。静电纺丝可以制备高分子、 金属、 非金属及复合材料的纳米纤维， 材料涉及广泛。 因此以电纺丝作为模板制备微流控芯 片， 可以将电纺丝纳米结构复制到微流控芯片的微通道表面， 以满足生物大分子修饰的需 要。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 制备出的微 流控芯片具有纳米结构通道表面。 0005 本发明提供了一种基于电纺丝模板制备微流控。
8、芯片的方法， 将纺丝材料配制成一 定浓度的纺丝溶液， 通过静电纺丝法在电纺丝模板基片表面沉积具有特定厚度的纺丝层， 通过光刻步骤形成电纺丝模板， 电纺丝模板浸涂一层脱模剂并干燥， 浇注 PDMS， 固化后洗 涤、 干燥， 制备出具有纳米结构通道表面的微流控芯片。 0006 本发明提供的基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 所述纺丝材料为 SU-8 系 列光刻胶， 溶剂为环戊酮， 纺丝溶液浓度范围为 60%95%（v/v） 。 0007 本发明提供的基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 所述电纺丝制备 ： 纺丝基 片为玻璃片或硅片， 纺丝电压范围7kV10kV， 流速范围0.1ml/h0.5ml。
9、/h， 电纺时间12h。 0008 本发明提供的基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 所述电纺丝模板制备过 程 ： 电纺丝层不经过前烘， 曝光时间1030s ； 后烘时间35min， 温度95； 显影时间35min ； 坚膜时间 1h， 温度 180。 说 明 书 CN 102950036 A 3 2/2 页 4 0009 本发明提供的基于电纺丝模板制备微流控芯片的方法， 所述电纺丝模板， 在 PDMS 浇注前需浸涂一层聚乙烯吡咯烷酮作为脱模剂， 聚乙烯吡咯烷酮分子量 130 万， 溶剂为乙 醇， 溶液浓度 0.04mg/ml， 浸涂后真空干燥。 0010 本发明提供的基于电纺丝模板制备微流控。
10、芯片的方法， PDMS 固化后需用纯净水超 声洗涤， 去除黏附的聚乙烯吡咯烷酮 ； 通过等离子体将干燥后的 PDMS 基片与玻璃片或 PDMS 封接， 获得具有纳米结构微通道表面的微流控芯片。 0011 本发明的优点 ： 采用电纺与光刻相结合， 制备具有纳米结构表面微通道的微流控 芯片， 方法简便， 易于操作。 附图说明 0012 图 1SU-83035 电纺丝制备直通道表面形貌 ； 0013 图 2SU-82075 电纺丝制备带斜槽通道表面形貌。 具体实施方式 0014 实施例 1 0015 配制浓度 85%SU-83035 纺丝液， 通过静电纺丝在玻璃表面形成纺丝层， 纺丝电压 8kV， 。
11、流速 0.3ml/h， 纺丝时间 1h。将收集的纤维膜经曝光 （10s） 、 后烘 （95， 3min） 、 显影 （3min） 、 坚膜 （180 ,1h） ， 获得电纺丝模板。将模板浸涂浓度 0.04mg/ml 聚乙烯吡咯烷酮 乙醇溶液并干燥。 浇注PDMS， 固化后纯净水超声清洗并干燥， 所获直通道表面形貌如图1所 示。 0016 实施例 2 0017 配制浓度 80%SU-82075 纺丝液， 通过静电纺丝在玻璃表面形成纺丝层， 纺丝电压 8.5kV， 流速 0.4ml/h， 纺丝时间 2h。将收集的纤维膜经曝光 （30s） 、 后烘 （95， 5min） 、 显影 （5min） 、 坚膜 （180 ,1h） ， 获得电纺丝模板。将模板浸涂浓度 0.04mg/ml 聚乙烯吡咯烷酮 乙醇溶液并干燥。 浇注PDMS， 固化后纯净水超声清洗并干燥， 所获带斜槽通道表面形貌如图 2 所示。 说 明 书 CN 102950036 A 4 1/1 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102950036 A 5 。