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隨著微流控技術研究的不斷深入，微流控芯片現已廣泛應用于生物/化學分析、藥物篩選、臨床醫(yī)學檢測等諸多領域。在芯片的制備過程中，最為關鍵的問題是芯片不同材質間的封合，即鍵合工藝，也是微流控芯片技術的重要研究方向之一。相較于其他鍵合方法，等離子體處理技術不僅在材料表面引入基團，而且可實現在一定條件下快速高效直接鍵合的目的。

PC與PDMS等離子鍵合

由于PDMS與硅基材料之間具有良好的粘附性，因此在微流控領域中，PDMS常被用于與其他硅基材料鍵合以形成微流控芯片。但是，對于PDMS與非硅基材料之間的鍵合，我們通常選擇對非硅基材料進行預處理，將硅基引入到非硅基材料中，然后再和PDMS鍵合。

PC是一種不含硅基的高分子聚合物材料，為了使其能更好的與PDMS鍵合，我們需要在鍵合前對PC進行硅烷化處理。PC的硅烷化是指用有機硅烷水溶液對PC進行表面處理，將硅烷基引入到PC的表面分子中，如圖1所示，PC表面經過硅烷化和氧等離子處理后產生了大量的Si-O-基團，PDMS表面經過氧等離子表面處理后產生了大量的-OH基團，然后將經過處理過后的PDMS和PC表面相貼合，兩者Si-O-與Si-OH之間發(fā)生反應，生成強度很高的Si-O-Si鍵,實現不可逆鍵合。

圖1 PDMS與 PC 等離子鍵合原理

PDMS與PC的等離子鍵合實驗方法

取一塊需要硅烷化的PC板，去除亞克力兩側薄膜，使用超聲波清洗機將PC依次在酒精，去離子水中清潔處理20秒左右，并用靜音無油空壓機吹干，然后放入氧等離子表面處理儀的腔室中處理50秒，最后，將處理后的PC放入事先配置好的體積濃度為5%的APTES溶液中，使用智能磁力攪拌器在80℃下對其水浴加熱至少20分鐘（注：如果APTES溶液已多次使用，需適當增加相應時間）。水浴加熱結束后，PC表面的硅烷化處理就已經完成，然后，將已硅烷化的PC板，放入去離子水中，使用超聲波清洗機清潔20秒左右，并用靜音無油空壓機吹干。并將需要與PC鍵合的PDMS樣品依次放在酒精，去離子水中，并使用超聲波清洗機各清潔20秒左右，并用靜音無油空壓機吹干；最后，將清潔干凈的PC和PDMS一同放入氧等離子表面處理儀的腔室中處理60秒左右，處理后，立刻將PDMS和PC板小心按壓粘合，完成PDMS和PC的不可逆鍵合。

綜上所述：等離子鍵合是把PC硅烷化后和PDMS表面進行等離子處理，改變PC和PDMS表面性質，同時可以顯著改善PDMS和PC表面的親水性能，將PDMS和PC貼合后，實現牢固不可逆鍵合。