微流控芯片連接方法
目前常用于制備微流控芯片的材料有單晶硅片、石英,、玻璃和有機(jī)聚合物如PMMA,、PDMS以及PC等。根據(jù)使用材質(zhì)不同,,微流控芯片主要分為硬質(zhì)和軟質(zhì)芯片兩大類,,軟質(zhì)芯片主要指PDMS芯片,硬質(zhì)芯片有聚合物芯片,、玻璃芯片,、硅襯底芯片等。不同的微流控芯片所對(duì)應(yīng)的連接方式也有所不同,。下面我們將分別討論:
1.PDMS芯片
PDMS芯片質(zhì)軟,,因此連接方式比較簡(jiǎn)單,使用相應(yīng)的鋼針或毛細(xì)管直接插入到PDMS芯片的進(jìn)出口即可,。需要注意的是采用此種連接方法需要PDMS具有一定的厚度,,因此如果PDMS芯片的厚度較薄,可以用PDMS在PDMS芯片上加固一層,,以增加鋼針或毛細(xì)管與PDMS芯片進(jìn)出口的摩擦力,。鋼針和毛細(xì)管型號(hào)規(guī)格的選擇需要依據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)要求而選擇,。
PDMS芯片鋼針和毛細(xì)管連接
2.硬質(zhì)芯片
由于硬質(zhì)芯片質(zhì)硬,因此不能像PDMS芯片那樣,,直接把鋼針或?qū)Ч苤苯硬迦氲叫酒倪M(jìn)出口上,。通常我們采用粘接的辦法把標(biāo)準(zhǔn)的螺紋接頭粘接在芯片的進(jìn)出口位置。
3.通用連接方法
當(dāng)使用鋼針進(jìn)行連接時(shí),,可能由于打孔質(zhì)量的差異或者用戶的不熟練導(dǎo)致劈孔,,甚至引入各種碎屑,從而導(dǎo)致芯片堵塞,;當(dāng)使用粘接接頭的方式進(jìn)行連接時(shí),,粘接接頭的使用增大了芯片進(jìn)出口的面積,降低了芯片進(jìn)出口可使用的密度,,同時(shí)在粘接的過程中,,需要等待較長(zhǎng)的粘膠固化時(shí)間,。為了防止以上問題,,我們可以使用以下通用的連接方法。
(1)芯片夾具
現(xiàn)有的微流控芯片夾具適用于特定的芯片結(jié)構(gòu),,對(duì)不同規(guī)格的芯片結(jié)構(gòu)沒有通用性,,但可以提供緊密的、無泄漏連接,。芯片夾具在使用時(shí),,還需要相應(yīng)的墊片密封毛細(xì)管的周圍與芯片的進(jìn)出口。這種連接方式的主要優(yōu)勢(shì)是簡(jiǎn)單,、快速,、方便。對(duì)于芯片夾具的選擇,,需要依據(jù)所使用的具體芯片規(guī)格進(jìn)行選擇?,F(xiàn)展示幾種常見的芯片夾具實(shí)物,如下圖所示,。
Micronit常壓和高壓夾具
各種定制夾具
(2)微流體探針
Corsolution微流體探針把一定大小的壓縮力施加在墊片上,,墊片可把毛細(xì)管周圍緊密的密封在芯片的進(jìn)出口位置,從而產(chǎn)生無泄漏的,,零死體積的連接,。這種連接方法沒有死體積,而且不需要任何粘接劑,。采用微流體探針的連接方法可以在任何類型的芯片進(jìn)出口位置進(jìn)行快速的,、可重復(fù)性的移除/添加連接,而且墊片還可以重復(fù)使用,。此外,,微流體探針連接器還可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)芯片進(jìn)出口的同時(shí)連接。
探針分別與硬質(zhì)芯片、PDMS連接
探針分別于側(cè)邊進(jìn)樣,、上端進(jìn)樣芯片連接
三個(gè)端口同時(shí)連接