液滴微流控中等離子體表面改性環(huán)烯烴共聚物（COC）

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-06-24

導(dǎo)讀：環(huán)烯烴共聚物（COC）因其優(yōu)越的光學(xué)透明度、耐化學(xué)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導(dǎo)致基片和蓋片鍵合成芯片后鍵合力較弱，只能在較小的壓力下使用。將COC基片和蓋片的鍵合面采用空氣等離子處理，使其形成親水表面，表面能增高，相同條件下鍵合力較未處理增強(qiáng)。

微流控技術(shù)是一門在微納結(jié)構(gòu)中操控微升至納升體積流體的多學(xué)科交叉技術(shù)與科學(xué)。近幾十年得到了迅速發(fā)展，廣泛應(yīng)用于基因檢測、快速診斷（POCT）、細(xì)胞培養(yǎng)、環(huán)境檢測、食品科學(xué)等重要領(lǐng)域。而微流控裝置的設(shè)計與制造，是微流控技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵。環(huán)烯烴共聚物（COC）是一種新型高分子共聚物，因為具有高透明性、高光澤、高剛性、高強(qiáng)度、優(yōu)良的生物適應(yīng)性和化學(xué)惰性等優(yōu)良特性，成為制造微流控芯片的新型材料。然而材料表面的潤濕性能對芯片的制造工藝至關(guān)重要，它可以影響流體的行為、芯片的鍵合、細(xì)胞的黏附等，為了拓展COC材料在微流控技術(shù)中的應(yīng)用范圍，對其進(jìn)行表面改性往往是必不可少的。目前涂層涂敷、表面形貌成型、化學(xué)浸漬、等離子體表面處理等技術(shù)均可用于表面改性。相較于其他技術(shù)，等離子表面改性屬于干式工藝，更適用于微納尺度改性，效率高、無污染、改性均勻且不影響材料的基體性能。對于大批量、微結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微流控芯片，等離子體改性完美地避免了堵塞問題。

等離子處理前后，COC蓋片表面的接觸角有較大幅度的降低，明顯改善了材料表面的潤濕性。未經(jīng)表面處理鍵合的芯片，基片和蓋片較容易分離，而經(jīng)等離子處理后鍵合的芯片，基片和蓋片較難分離，鍵合力顯著提高，這與材料表面的潤濕性密切相關(guān)，等離子處理后，微通道表面能增高，鍵合力增強(qiáng)。

由于等離子體的方向性不強(qiáng)，高真空度下可以深入到微小孔道內(nèi)形成均勻的納米級涂層。因此空氣等離子體親水處理適用于芯片的基板與蓋板鍵合之前，處理后可大幅提升芯片的鍵合強(qiáng)度。然后再對鍵合后的芯片進(jìn)行氟化處理，微通道可達(dá)到甚至超越材料本身的疏水性，滿足芯片的功能要求。