液滴微流控中等离子体表面改性环烯烃共聚物（COC）

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-06-24

导读：环烯烃共聚物（COC）因其优越的光学透明度、耐化学性、低吸水性和良好的生物相容性常用于微液滴芯片的原材料。但是由于其本征的疏水特性导致基片和盖片键合成芯片后键合力较弱，只能在较小的压力下使用。将COC基片和盖片的键合面采用空气等离子处理，使其形成亲水表面，表面能增高，相同条件下键合力较未处理增强。

微流控技术是一门在微纳结构中操控微升至纳升体积流体的多学科交叉技术与科学。近几十年得到了迅速发展，广泛应用于基因检测、快速诊断（POCT）、细胞培养、环境检测、食品科学等重要领域。而微流控装置的设计与制造，是微流控技术进一步发展的关键。环烯烃共聚物（COC）是一种新型高分子共聚物，因为具有高透明性、高光泽、高刚性、高强度、优良的生物适应性和化学惰性等优良特性，成为制造微流控芯片的新型材料。然而材料表面的润湿性能对芯片的制造工艺至关重要，它可以影响流体的行为、芯片的键合、细胞的黏附等，为了拓展COC材料在微流控技术中的应用范围，对其进行表面改性往往是必不可少的。目前涂层涂敷、表面形貌成型、化学浸渍、等离子体表面处理等技术均可用于表面改性。相较于其他技术，等离子表面改性属于干式工艺，更适用于微纳尺度改性，效率高、无污染、改性均匀且不影响材料的基体性能。对于大批量、微结构复杂的微流控芯片，等离子体改性完美地避免了堵塞问题。

等离子处理前后，COC盖片表面的接触角有较大幅度的降低，明显改善了材料表面的润湿性。未经表面处理键合的芯片，基片和盖片较容易分离，而经等离子处理后键合的芯片，基片和盖片较难分离，键合力显著提高，这与材料表面的润湿性密切相关，等离子处理后，微通道表面能增高，键合力增强。

由于等离子体的方向性不强，高真空度下可以深入到微小孔道内形成均匀的纳米级涂层。因此空气等离子体亲水处理适用于芯片的基板与盖板键合之前，处理后可大幅提升芯片的键合强度。然后再对键合后的芯片进行氟化处理，微通道可达到甚至超越材料本身的疏水性，满足芯片的功能要求。