通道内微结构制备解决方案
微结构是微流控芯片的核心部分，微结构的制备按照所用芯片材料的不同，常用的软质PDMS塑料芯片、硬质PMMA等塑料芯片、无机玻璃芯片等，不同材质芯片微结构的制备解决方案不同：
1.1&软质PDMS塑料芯片：又称硅橡胶，是众多聚合物中用得较多的一种。能透过250nm以上的紫外与可见光；耐用、有一定的化学惰性；无毒、廉价；能可逆和重复变形而不发生永久性破坏；能用模塑法高保真地复制微流控芯片；芯片微通道表面可进行多种改性修饰；它不仅能与自身可逆结合（或不可逆），还能与玻璃、硅、二氧化硅和氧化型多聚物可逆结合（或不可逆）。
PDMS芯片微结构常用光刻法加工，加工工艺如下：
图一：PDMS芯片微结构制备工艺
PDMS芯片微结构尺寸取决于其注塑模具，普通紫外光刻工艺加工的尺寸最细可到2um，由于PDMS芯片材质的透气性、透光性和生物相容性，常用于生命科学领域，比如用于细胞培养和研究，下图是用于神经细胞研究的常见PDMS微结构设计。
图二：神经细胞研究PDMS芯片
1.2&硬质PMMA等硬质塑料芯片：用于微流控芯片制作的硬质塑料芯片主要有三类：热塑性聚合物、固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物。热塑性聚合物有PMMA、PC和聚乙烯等；固化型聚合物有PDMS、环氧树脂和聚氨酯等，他们与固化剂混合后，经过一段时间的固化变硬即可得到芯片。溶剂挥发型聚合物有丙烯酸、橡胶和氟塑料等，制作时将他们溶于适当的溶剂，再通过缓慢挥发溶剂而得到芯片。
常用硬质塑料芯片微结构加工工艺有模具注塑法、模具热压法和CNC铣刻法。如下图所示：
图三：PMMA芯片加工工艺
PMMA硬质塑料芯片微结构尺寸取决于其注塑模具或者铣刀，PMMA等硬质塑料芯片由于其优良的光学、机械性能和生物相容性，常用于无机水溶剂微流处理的各种领域，比如微流混合芯片，如下图：
图四：用于微流混合的PMMA芯片
1.3&硬质无机芯片：硅具有良好的化学惰性和热稳定性。单晶硅生产工艺和微细加工技术已趋成熟，在半导体和集成电路上得到广泛应用。可在硅片上使用光刻和蚀刻方法高度精度地复制出二维图形，即使是复杂的三维结构，也可以通过微加工技术获得。由于硅材料有良好的光洁度和成熟的加工工艺，常用作制作高分子聚合物芯片时的模具。
硅材料的不足之处是易碎、价格偏高、不透光、电绝缘性差，表面化学行为也较为复杂，因此在微流控芯片中的应该受到限制。
石英和玻璃有很好的电渗性质和优良的光学特性，它们的表面吸附和表面反应能力都有利于对其表面改性，但是相对价格较高，尤其是石英&。采用和硅片类似的光刻和蚀刻技术可以将微结构刻在石英和玻璃上，因此，石英和玻璃材料已广泛应用于制作微流控芯片。
硬质无机芯片的加工工艺如下图：
图五：玻璃芯片加工工艺示意图
硬质无机芯片由于其优良的光学性能、机械性能和化学稳定性，除了可用于生命科学领域之外，也可用于化学分析应用。如下图，是用于电泳分析的常用芯片结构：
图六：玻璃电泳芯片
1.4&其他微结构芯片解决方案：除了前面所述的常规微结构芯片加工工艺之外，我们同时提供高难度芯片设计和加工、低成本芯片设计和加工及功能芯片设计等解决方案。
●&微孔阵列PDMS芯片：孔径最小可以到2-5um，阵列数量可以达到千万级；微孔阵列PDMS芯片可用于生化分析中的微量试剂的点样，也可以作为微孔过滤材料等，兼具有微孔和微流控芯片强大处理等优点；
●&多层微流控芯片：PDMS、PMMA、PC和玻璃等各种材质的芯片均可以自由组合，组成单一材质或者多材质的多层芯片，适应生命科学、环境科学、分析化学等多个学科各种需要；
●&干膜光刻加工工艺：使用干膜法进行芯片模具加工，以替代以往旋涂工艺，在不改变加工精度和质量的前提下，大大提高了批量化生产的效率；干膜作为保护层也是一种低成本高效的批量加工工艺；
●&低成本模具加工工艺：用硬质塑料和金属板加工成注塑模具，进行大批量芯片的加工生产，成本低廉、生产效率高，同时批间差非常小；PDMS微芯片通道表面修饰方法及其在氨基酸分离分析中的应用研究—硕士毕业论文下载
很抱谦，您的浏览器并不支持 IFrame，请与管理员联系，也可。
PDMS微芯片通道表面修饰方法及其在氨基酸分离分析中的应用研究
硕士博士毕业论文站内搜索
全站论文库
硕士博士论文库
普通期刊论文库
分类：→数理科学和化学论文→→→→
PDMS微芯片通道表面修饰方法及其在氨基酸分离分析中的应用研究
[硕士论文]论文目录&摘要第1-5页 ABSTRACT第5-9页 第1章 绪论第9-31页 　　· 微芯片毛细管电泳第9-12页 　　　　· 概述第9-10页 　　　　· 基础理论部分第10-12页 　　· 微流控芯片材质与制作技术第12-15页 　　　　· 微芯片材质第12-13页 　　　　· 聚合物微流控芯片的制作技术第13-15页 　　· PDMS微流控芯片通道表面改性及修饰第15-19页 　　　　· 高能氧化技术第15-16页 　　　　· 本体修饰PDMS芯片第16页 　　　　· 动态修饰PDMS芯片第16-17页 　　　　· PDMS芯片表面共价嫁接第17-18页 　　　　· 层层组装修饰PDMS芯片第18页 　　　　· 溶胶-凝胶技术第18页 　　　　· 化学气相沉积第18-19页 　　　　· 蛋白质修饰第19页 　　　　· 微珠修饰技术第19页 　　· 微流控芯片毛细管电泳联用检测技术第19-24页 　　　　· 电化学检测器第20-23页 　　　　· 质谱检测器第23页 　　　　· 光学检测器第23-24页 　　· 微流控芯片毛细管电泳研究展望第24-25页 　　参考文献第25-31页 第2章 基于聚多巴胺/金纳米粒子复合材料修饰的PDMS芯片微通道用于氨基酸的电泳分离第31-45页 　　· 引言第31-32页 　　· 实验部分第32-35页 　　　　· 试剂第32页 　　　　· 仪器第32页 　　　　· PDMS芯片制作与通道修饰第32-34页 　　　　· 电泳过程第34页 　　　　· 圆盘铜电极的制备及柱端安培检测第34页 　　　　· 碳纤维电极的制备及电渗流的测定第34-35页 　　· 结果与讨论第35-41页 　　　　· PDMS芯片的表征第35-37页 　　　　· PDA/Au NPs复合材料修饰的PDMS芯片上的电渗流第37-38页 　　　　· 电泳分离第38-39页 　　　　· 电泳条件的优化第39-41页 　　· 结论第41-42页 　　参考文献第42-45页 第3章 一种手性选择性磁性功能化石墨烯修饰微流控芯片的方法第45-57页 　　· 引言第45-46页 　　· 实验部分第46-48页 　　　　· 试剂第46-47页 　　　　· 仪器及实验过程第47页 　　　　· GO/Fe_3O_4/BSA纳米复合材料的制备第47页 　　　　· GO/Fe_3O_4/BSA纳米复合材料的制备第47页 　　　　· PDMS芯片微通道的修饰第47-48页 　　· 结果与讨论第48-53页 　　　　· GO/Fe_3O_4/BSA纳米复合材料的表征第48-51页 　　　　· 手性色氨酸的电泳分离第51-52页 　　　　· 电泳条件的优化第52-53页 　　· 结论第53-54页 　　参考文献第54-57页 第4章 分子印迹在PDMS芯片微通道内的应用研究第57-69页 　　· 引言第57-58页 　　· 实验部分第58-60页 　　　　· 试剂与仪器第58-59页 　　　　· 仪器及实验过程第59页 　　　　· 分了印迹聚合物MIP-PDA@Fe_3O_4 NPs的制备第59-60页 　　　　· PDMS芯片微通道的修饰第60页 　　· 结果与讨论第60-65页 　　　　· MIP-Fe_3O_4@PDA NPs的表征第60-63页 　　　　· D/L-色氨酸的电泳分离第63-64页 　　　　· 电泳条件的优化第64-65页 　　　　· 重现性和稳定性第65页 　　· 结论第65-66页 　　参考文献第66-69页 第5章 聚多巴胺作为手性选择剂在PDMS芯片微通道内分离手性分子的研究第69-77页 　　· 引言第69-71页 　　· 实验部分第71-72页 　　　　· 试剂与仪器第71页 　　　　· 仪器及实验过程第71页 　　　　· PDA@Fe_3O_4 NPs复合物的制备第71页 　　　　· PDMS芯片微通道的修饰第71-72页 　　· 结果与讨论第72-75页 　　　　· PDA@Fe_3O_4 NPs的表征第72-73页 　　　　· 手性分离第73-75页 　　· 结论第75-76页 　　参考文献第76-77页 致谢第77-78页 攻读学位期间的研究成果第78页
本篇论文共78页，
更多相关论文
栏 目 导 航
版权申明：本目录收录网站
生成，本站并未收录论文原文，如果你是作者，需要删除这篇论文目录，。
||||||||||
Copyright(C) All Rights Reserved具有3D微纳结构PDMS阵列免疫传感芯片研制,标准论文网
标准论文网致力于提供经济、法律、医学、管理、体育、教育等论文范文。
站内搜索：
您当前的位置：>
> 论文内容
具有3D微纳结构PDMS阵列免疫传感芯片研制
〖〗 发布时间：
　　介绍了一种简便快速加工微阵列免疫传感芯片的新方法。采用化学刻蚀技术加工具有&m级山脉状起伏和nm级表面粗糙度结构(简称为3D微纳表面)的玻璃阳模，以该阳模为模板浇注法制得表面具有3D微纳表面结构的PDMS基片，再借助于物理吸附，将抗体直接固定于该PDMS表面，形成具有3D微纳结构的PDMS微阵列免疫传感器。利用光学显微镜和原子力显微镜对玻璃阳模和PDMS基片表面形貌进行表征，研究了PDMS表面微纳结构化处理对抗体吸附能力的影响。结果表明:3D微纳结构的PDMS由于具有大的比表面积，能显著增强抗体的吸附能力。将研制所得的3D微纳表面结构的PDMS芯片用于微阵列荧光免疫分析，其灵敏度是平板PDMS的5倍。
　　抗体微阵列技术是蛋白质微阵列技术的一个重要技术平台，是以抗体作为捕获分子，以点阵的形式固定于载体表面，利用抗原&抗体间的特异性反应实现对目标分子的分析检测。近年来，该技术被广泛应用于蛋白质组学研究和疾病诊断、药物筛选、毒理学和药学、环境和食品分析等研究领域。与DNA基因芯片相比，抗体微阵列芯片目前依然面临诸多挑战与困难，其中，如何将抗体高效地固定在芯片基底上是研制抗体微阵列芯片的关键问题之一。近年来，人们尝试了多种微阵列基底材料和固定技术，以增加抗体在基底表面的吸附量和稳定性，进而提高检测信号强度和方法的灵敏度。
　　聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)是一种生物兼容性良好的有机聚合物，由于具有良好的透光性、透气性，且价格低廉，加工简单，近几年来被广泛用作制备微流控芯片和DNA阵列芯片料。PDMS表面疏水，易吸附蛋白质，因此，它是一种理想的制备抗体微阵列基底材料。为了进一步提高PDMS表面对抗体的吸附能力，文献报道了各种物理或化学表面修饰技术，其中，改变表面形貌，增加比表面是一种有效的措施。
　　收稿日期:*基金项目:国家自然科学基金资助项目();浙江省自然科学基金资助项目(Y第9期宗羽，等:具有3D微纳结构PDMS阵列免疫传感芯片研制本文将化学湿法刻蚀和软刻蚀技术相结合，以HF刻蚀后的载玻片为阳模，直接浇注制得3D微纳结构的PDMS基片，建立了一种简单、快捷、高效的抗体微阵列芯片加工新技术，并将所制得的3D结构PDMS芯片应用于非均相免疫分析。
　　实验部分微纳结构表面的PDMS基片制作湿法刻蚀制作具有微纳结构的玻璃阳模载玻片(长75mm&宽25mm&厚1mm)用水洗净，吹干。载玻片的背面贴上保护用的黄胶带，将其放入浓HF含量&40%刻蚀液中，20℃下，恒温振荡，刻蚀10min，用水洗净，吹干，制得表面具有微纳结构的玻璃阳模。
　　浇注法制作具有微纳结构表面的PDMS基片按照文献［10］的方法浇注PDMS，即将PDMS预聚物和固化剂以质量比为10∶1的比例充分混合、脱气后倒在玻璃阳模上。待混合物铺展均匀后，将其置于75℃下加热1．5h，固化、脱模，制得具有3D微纳结构表面的PDMS基片。为确保PDMS基片的厚度为1mm，控制每次浇注所需混合物的量为40mg/cm2。
　　抗体微阵列的固定与检测将制得的PDMS基片(3D微纳结构面朝上)置于另一洁净的的载玻片上。将5&LCy3-羊抗人IgG溶液等间隔地点于PDMS表面，形成抗体微阵列(每点直径约为2．5mm，点间隔为1～2mm)。在恒湿器(相对湿度为82%RH)内室温放置2h，用细的滤纸卷吸去抗体残液，再依次用PBS溶液、超纯去离子水清洗数次，氮气吹干。
　　将上述吸附有Cy3-羊抗人IgG的PDMS面朝下，紧贴于另一洁净的载玻片上，插入生物芯片扫描仪的芯片池，检测点阵斑点的荧光强度。芯片扫描仪的实验参数:激发/发射波长分别为543/570nm，强度为80%，扫描分辨率为10&m。
　　非均相免疫分析按照节相同的方法制备抗体微阵列，即先将羊抗人IgG(25mg/L)，吸附固定于PDMS表面，形成抗体微阵列。接着用1%BSA溶液室温封闭过夜(或37℃下封闭2h)，再在各斑点上依次加入不同浓度的人IgG(0．01～100mg/L)和Cy3-羊抗人IgG溶液(10mg/L)，各反应1h。每步反应结束后，均用滤纸吸干溶液，PBS溶液和超纯去离子水清洗数次，氮气吹干。用生物芯片扫描仪检测斑点荧光强度。非均相免疫反应的过程如图1。
　　结果与讨论3D微纳结构玻璃阳模和PDMS基片的制备与表征以HF为刻蚀剂的化学湿法刻蚀技术常被用于加工玻璃微流控芯片的通道。玻璃含有SiO2，Na2O，CaO和MgO图1微阵列芯片上的非均相免疫分析流程示意图等主要成分，而室温下CaF2和MgF2的溶度积常数分别为2．7&10－11和6．4&10－9，因此，HF刻蚀玻璃过程中产生了难溶化合物CaF2和MgF2。随着刻蚀的进行，产生的沉淀微粒沉积在通道表面，充当掩模层阻止HF溶液进一步均匀地刻蚀下层玻璃，致使通道表面变粗糙。该现象对于芯片毛细管电泳等分离分析是极为不利的，将严重影响系统分离的效率。
　　本文利用上述现象来制备具有3D微纳结构的玻璃阳模。研究表明，刻蚀后玻璃表面的粗糙化程度与刻蚀速率、刻蚀时间等有关。HF浓度越大，难溶性氟化物的聚集沉降速度越快。采用浓氢氟酸作刻蚀液，可以快速地在表面形成一定厚度和致密程度的阻挡层，覆盖在玻璃的上表面。
　　随着刻蚀的进行，刻蚀液必须穿过这层阻挡层才能进一步刻蚀玻璃表面，结果导致后续的刻蚀速率不均匀，刻蚀后在表面形成了凹凸结构。图2为不同刻蚀时间(0，5，10，20，30min)下制得的玻璃阳模表面形态图。由光学显微镜CCD图像(a1～e1)可见，刻蚀后的载玻片表面出现&m级凹凸不平纹路，而且随着刻蚀时间的增长，表面粗糙度增加，纹路加深加密，这可能是由于刻蚀时间的延长，附着在表面的沉淀阻挡层厚度、致密程度逐渐增加，刻蚀不均匀性也逐渐增加所导致。用原子力显微镜进一步对载玻片表面的微区域进行表征分析，结果如图2中的(a2～e2)所示。可见，经过HF刻蚀后的载玻片表面不仅形成&m结构，同时在微结构内还套有nm结构，如果将载玻片表面的&m结构比拟成山脉似的大地皱褶，那么，nm结构就类似于山脉中致密树林。经过NanoScope5．31R1软件计算可知，未刻蚀的载玻片表面比较光滑，粗糙度(Rq)为1．5nm，经过5，10，20，30min刻蚀后，微区域内的平均粗糙度分别为7.7，14．6，24．0，37．3nm。因此，随着刻蚀时间的增加，玻璃表面nm结构的粗糙度随之增加。
　　浇注法是PDMS芯片最基本的制备方法，以玻璃为阳模浇注PDMS，成型后易脱模。本研究以不同刻蚀程度的玻璃为阳模浇注得到PDMS基片，其光学显微镜CCD图如图3(a1～e1)所示。可见，通过浇注复制得到的PDMS基片103传感器与微系统第31卷表面与阳模一样具有3D结构。
　　至于复制得到PDMS基片的表面粗糙度总体比玻璃阳模的要小，其原因是多方面的，主要原因可能是:1)两者的材质硬度不一样，对AFM检测时的响应能力不同;2)PDMS混合液的粘度大、浸润性差，浇注时可能不能完全渗透至微纳结构的最底部;3)PDMS浇注成型后会可能会有些自然收缩。
　　PDMS表面粗糙度对抗体吸附性能的影响考察了不同刻蚀时间下阳模所浇注出的PDMS对抗体的吸附能力，结果如图4所示。显然，经刻蚀产生的表面微纳结构可显著提高PDMS对抗体的吸附能力，而且随着刻蚀时间的增加，表面粗糙度增加，对抗体的吸附能力也逐渐增强。与平板PDMS(未经HF刻蚀的玻璃为阳模浇注所得)相比，当刻蚀时间大于10min，抗体的吸附量可提高5～6倍。PDMS基片上吸附的Cy-3-羊抗人IgG抗体的荧光阵列扫描图上可以看出，各斑点的荧光强度比较均匀，说明抗体的分布均匀。
　　此外，从图中各点荧光强度的误差线可以看出，刻蚀10min以内浇注所得的PDMS表面上形成的抗体斑点荧光强度的重现性良好。对于1&g/mL的Cy3-羊抗人IgG，荧光信号强度精密度RSD＜15%(n=15);当刻蚀时间超过20min，斑点荧光强度的精密度有所下降，这可能是表面过于粗糙所引起的不均匀性所致。
　　嵌入式WEB服务为用户提供了可视化交互平台:系统提供WEB接入服务，通过电脑或手机上的浏览器直接接入到系统管理平台，实行可视化的管理，无需安装客户端。利用数字图像处理技术完成防盗功能:系统的防盗功能由门磁传感器、红外对管传感器和摄像头节点共同完成。摄像头节点除了提供视频采集，还具备图像处理功能。通过摄像头节点的图像对比，降低了系统的误报率。传感器集中管理方式:每个传感器节点连接多只不同功能的传感器，这样减少了传感器节点的数量，降低了系统成本。&
优秀论文范文分享：
标准论文网简介
标准论文网创办2009年，到目前为止网站提供免费论文30万篇，覆盖论文专业300余个，致力做专业的论文门户网站。
联系地址: 上海市杨浦区邯郸路（临复旦大学校区）邮编：200000
网站合法性备案号：蜀ICP备号-1
Copyright &
All Rights Reserved. 版权所有细胞库/细胞培养
ELISA试剂盒
实验室仪器/设备
原辅料包材
体外检测试剂
&&PDMS芯片切割打孔底板
PDMS芯片切割打孔底板
&丁香通采购保障计划，让您的采购更放心。
供应商信息
商家诚信度：
成立时间：2010年
入驻丁香通年限：6年
商家等级：普通客户
产品信息完整度：51%
联系人：白先生
若您通过QQ未能联系到商家，您可以给商家发送站内信，与其取得联系。
扫一扫微信联系商家
地址：张江郭守敬路351号1号楼530室
该商家已通过实名认证
数据正在加载，请稍候...
联系人: 白先生 （联系我时请说在丁香通看到的）
30秒填写信息，方便商家与您及时沟通
您未登录，
或，即可保存询价历史
给商家留言
我对您在丁香通发布的“PDMS芯片切割打孔底板” 非常感兴趣。请联系我并提供报价。
让更多商家联系我
扫一扫微信联系商家
丁香通采购热线：400-
Copyright (C)
DXY All Rights Reserved.君，已阅读到文档的结尾了呢~~
玻璃复合微流控芯片的制作,微流控芯片,微流控芯片实验室,微流控芯片加工,微流控芯片技术,膜动微流控芯片,微流控芯片原理,微流控,微流控技术,微流控 医药
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
玻璃复合微流控芯片的制作
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer--144.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口