新型流式細胞儀中PDMS微流控芯片的設(shè)計和制作.pdf

1、細胞的分類和計數(shù)是生物醫(yī)學(xué)檢測依仗的重要手段。近年來，通過微流控芯片進行細胞分類和計數(shù)的方法，以其自動、準(zhǔn)確、快速的優(yōu)勢迅速得到普及，成為研究熱點。其中，微流體聚焦是關(guān)鍵技術(shù)之一。本文設(shè)計了新型微流控芯片并進行加工，該芯片能夠?qū)毎M行的流體聚焦，使樣品能夠進行良好的分類和計數(shù)。
　　本研究選擇成本低、加工難度小的聚二甲基硅氧烷（PDMS）與薄玻璃鍵合的方法制作微流控芯片，采用微流控中的流體聚焦技術(shù)對細胞樣品進行聚焦，聚焦后細胞將

2、會單個成行通過觀測區(qū)域。微流控芯片采用微電子加工技術(shù)中的光刻工藝以及等離子鍵合工藝制作。首先，利用光刻技術(shù)和曝光工藝將AutoCAD所設(shè)計的微流控通道圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面的SU-8光刻膠上，通過顯影形成具有一定厚度的微流溝道模型；然后，使用PDMS進行澆注，固化剝離后在PDMS表面形成微流溝道；最后，將薄玻片與PDMS微流溝道一面通過等離子體鍵合，得到微流控芯片。在早期的芯片測試中發(fā)現(xiàn)，僅僅利用傳統(tǒng)的方法，使用Y型通道進行流體聚焦，效果并

3、不理想，細胞仍然具有流速不穩(wěn)定，超越等現(xiàn)象。為此，又設(shè)計了不同形狀鞘液流通道、交匯口帶緩沖結(jié)構(gòu)的微流控芯片，旨在消除流速不穩(wěn)定。通過多次仿真驗證，又提出了一種在兩側(cè)鞘液通道加入擋板的Y型聚焦通道，使細胞能夠平穩(wěn)的無超越的通過觀測區(qū)域。芯片測試發(fā)現(xiàn)，改變鞘液流通道的形狀、交匯口添加緩沖結(jié)構(gòu)，在一定程度上消除因機械泵偏差引起的交匯口液流不穩(wěn)定。鞘液通道和樣品通道分別在30°、45°和60°夾角的情況下，通過實驗觀察對比聚焦效果，結(jié)果表明：6