氧等离子清洗机改性PDMS在微控流芯片中的应用

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：2022-08-18

利用氧等离子清洗机对PDMS进行处理是一种简单而有效的PDMS表面改性方法。等离子体是由原子被电离所产生的正负离子以及失去部分电子的原子所组成的离子化气体状物质，它是除液、固、气外，物质存在的第四态。等离子清洗机处理的主要效果有交联、氧化和切除。使用等离子清洗机处理的目的是增强界面的交互作用，使惰性的聚合物表面活化以及使体内的单层分子更容易扩散到表面。等离子体改性PDMS是通过分解PDMS表面低分子量的组织，再引入新的化学官能团完成的。等离子清洗机处理比较容易在实验室环境下实现，PDMS表面经过等离子清洗机处理后能够形成所需要的化学官能团，来改变PDMS表面的亲疏水性。

氧等离子清洗机

等离子体改性PDMS由于具有处理时间短、操作简单的特点，因此，迅速成为改性PDMS表面最为有效的方法之一。目前己经有多种气体等离子体应用于PDMS表面改性之中，反应性气体，如氮气、氧气、氨气的改性效果普遍好于非反应性气体。在这些气体里面，氧气等离子体改性PDMS的研究最多。但是，氮气等离子体改性PDMS由于其能够直接在PDMS表面产生氨基，己经得到越来越多的研究人员重视。

氧等离子清洗机改性PDMS在微控流芯片中的应用

微流控芯片被喻为21世纪便携化仪器的核心技术，微流控芯片根据不同的应用功能可以使用不同的材料来进行制作。传统的微流控忘片制作材料主要是基于半导体工业中的硅、石英以及玻璃，制作周期长，工艺复杂，对设备和环境的要求非常高，限制了微流控芯片的大规模应用。高分子聚合物由于其价格便宜，容易加工等特点，目前己经成为微流控巧片的首选。

传统的PDMS微流控芯片一般用PDMS直接与玻璃基底的总片键合，未作任何处理，这种方法得到的芯片容易拆分清洗，可Ｗ多次重复利用，但是送种键合属于可逆键合，键合强度不高，不能承受较大压力。后来发展出了使用氧等离子体改性PDMS使其表面含有哲基，然后把两块改性之后的PDMS对准键合，硅羟基之间发生硅烷化反应，形成不可逆连接。但是这种方法需要使用掩膜板和SU-8光刻胶来制作微通道模具，而后在模具上浇铸PDMS形成微通道，然后再对印有微通道的PDMS进行氧等离子体改性，最后通过加热实现与芯片的不可逆键合。

氧等离子清洗机处理使PDMS表面改性，主要是由于等离子体使PDMS表面产生活性自由基及不饱和中心而形成活化表面，活化表面又与活性氧发生化学反应，使表面层的部分-CH3/-CH2-等基团消失，并嵌入了一些-OH、-CO0H等极性基团，这些极性基团的存在增加了PDMS表面的亲水性能。PDMS经氧等离子清洗机处理后，表面亲水性随放置时间的延长而逐渐减弱。