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微流控芯片连接方法

微流控芯片连接方法

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   目前常用于制备微流控芯片的材料有单晶硅片、石英、玻璃和有机聚合物如PMMA、PDMS以及PC等。根据使用材质不同,微流控芯片主要分为硬质和软质芯片两大类,软质芯片主要指PDMS芯片,硬质芯片有聚合物芯片、玻璃芯片、硅衬底芯片等。不同的微流控芯片所对应的连接方式也有所不同。下面我们将分别讨论:

 

1.PDMS芯片

        PDMS芯片质软,因此连接方式比较简单,使用相应的钢针或毛细管直接插入到PDMS芯片的进出口即可。需要注意的是采用此种连接方法需要PDMS具有一定的厚度,因此如果PDMS芯片的厚度较薄,可以用PDMS在PDMS芯片上加固一层,以增加钢针或毛细管与PDMS芯片进出口的摩擦力。钢针和毛细管型号规格的选择需要依据具体的实验要求而选择。 

 

PDMS芯片钢针和毛细管连接

 

 2.硬质芯片

 

        由于硬质芯片质硬,因此不能像PDMS芯片那样,直接把钢针或导管直接插入到芯片的进出口上。通常我们采用粘接的办法把标准的螺纹接头粘接在芯片的进出口位置。

3.通用连接方法

        当使用钢针进行连接时,可能由于打孔质量的差异或者用户的不熟练导致劈孔,甚至引入各种碎屑,从而导致芯片堵塞;当使用粘接接头的方式进行连接时,粘接接头的使用变大了芯片进出口的面积,降低了芯片进出口可使用的密度,同时在粘接的过程中,需要等待较长的粘胶固化时间。为了防止以上问题,我们可以使用以下通用的连接方法。

 

(1)芯片夹具

        现有的微流控芯片夹具适用于特定的芯片结构,对不同规格的芯片结构没有通用性,但可以提供紧密的、无泄漏连接。芯片夹具在使用时,还需要相应的垫片密封毛细管的周围与芯片的进出口。这种连接方式的主要优势是简单、快速、方便。对于芯片夹具的选择,需要依据所使用的具体芯片规格进行选择。现展示几种常见的芯片夹具实物,如下图所示。

Micronit常压和高压夹具
 
 
各种定制夹具

 

(2)微流体探针

        Corsolution微流体探针把一定大小的压缩力施加在垫片上,垫片可把毛细管周围紧密的密封在芯片的进出口位置,从而产生无泄漏的,零死体积的连接。这种连接方法没有死体积,不需要粘接剂。采用微流体探针的连接方法可以在芯片进出口位置进行快速的、可重复性的移除/添加连接,而且垫片还可以重复使用。此外,微流体探针连接器还可以实现三个芯片进出口的同时连接。

 

 
探针分别与硬质芯片、PDMS连接
 
 
探针分别于侧边进样、上端进样芯片连接
 
三个端口同时连接
 

   如果您有更好的建议或者相关困扰,欢迎与我们联系,进行探讨。