本发明专利技术属于微流控技术领域，具体涉及一种聚二甲基硅氧烷Polydimethylsiloxane(PDMS)基底的表面修饰方法和微流控装置。该PDMS基底的表面修饰方法，包括如下步骤：提供PDMS基底；将所述PDMS基底置于硅油中，进行静置浸润处理。该表面修饰方法直接将PDMS基底置于硅油中静置浸泡，使得硅油可以更好地浸润在PDMS基底内。该方法对PDMS基底材料能够产生表面修饰作用，修饰后的PDMS基底具有很好的疏水性，而且材料结构性能稳定、表面光滑，特别是对血液具有很好的抗污染能力。因此该技术在血液分析领域中具有很好的应用。
Surface Modification of PDMS Substrate and Microfluidic Device
The invention belongs to the field of microfluidic technology, in particular to a surface modification method of polydimethylsiloxane (PDMS) substrate and a microfluidic device. The surface modification method of the PDMS substrate includes the following steps: providing a PDMS substrate; placing the PDMS substrate in silicone oil for static infiltration treatment. The surface modification method directly immerses the PDMS substrate in silicone oil, so that the silicone oil can be better immersed in the PDMS substrate. The modified PDMS substrate has good hydrophobicity, stable structure and smooth surface, especially good anti-pollution ability to blood. Therefore, this technique has a good application in the field of blood analysis.
【技术实现步骤摘要】
PDMS基底的表面修饰方法和微流控装置
本专利技术属于微流控
，具体涉及一种PDMS基底的表面修饰方法和微流控装置。
技术介绍
近年来，微流控技术的发展迅速，在许多传统学科，如分子生物学，药物开发，医学诊断学和材料科学中的到了应用，革新了传统技术。但是目前，微流体通道的特异性吸附问题，即流体成分不可逆地粘附在通道表面，仍然是基于PDMS材料的微流控芯片尚未解决的问题。正是由于基于PDMS的微流控装置材料的非特异性吸附问题，限制了其在血浆和全血样品中的应用。通道表面的吸附问题会引起一系列血液凝固和血栓形成，阻塞通道并破坏芯片正常功能，增加污染的风险，增加清洁和操作的成本。因此，大多数基于PDMS的微流控装置应用在血液分析中需要稀释全血样本。诸如氟橡胶弹性体、注入液体的多孔材料和聚四氟乙烯已被用作以PDMS为基质的微流控装置的替代物，以便减少有限应用的污染。物理的和化学的改性方法也进行了研究，以改进防污性能的短期稳定性和复杂的制造工艺。聚二甲基硅氧烷(PDMS)由于其成本较低，生物兼容性强，透明透气而成为在学术实验室中使用的最普遍的微流体基材。PDMS材料在正常情况下是疏水性的，因此可以通过疏水性相互作用发生非特异性吸附。PDMS芯片的应用受到该特性的严重限制：(i)分子(特别是大生物分子)在其表面上的吸附效果明显；(ii)将非极性和弱极性分子吸收到PDMS本体中；(iii)将大分子PDMS中的小分子浸出到溶液中；(iv)与有机溶剂不相容。因此，当需要定量分析(试剂粘附到通道壁上和扩散到PDMS空隙中)或者涉及有机溶剂时，需要特别注意。TEFLON(特氟龙)微流控显示出对各种化学品的良好惰性和对所有溶剂的耐腐蚀性。但是，非特异性吸附问题依然存在，尤其是生物分子。另外TEFLON材料的微流控芯片的制备成本较高，工艺繁琐，不利于该技术的推广。通过甲基丙烯酸甲酯的聚合形成的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以其商品名Plexiglas和Lucite广为人知。PMMA模型可以通过热压成型或注塑成型而形成，并已经证明了几种不同的结合形成微流控通道的方法。然而PMMA的表面电荷是负的，溶液中的带电分子会有静电吸附。由于聚乙二醇(PEG)的掺入可能有助于减少蛋白质和细胞的非特异性吸附，我们可以使用具有抗小分子渗透性和非特异性蛋白质吸附超时的聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)材料来构建微流体。然而尽管PEG涂层通常能成功地抑制蛋白质的非特异性吸附，但是它们可能会引起不良的二次反应。因此，现有技术有待改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种快捷方便的PDMS基底的表面修饰方法和微流控装置，旨在解决现有以PDMS为基底的微流控装置具有一定程度的非特异性吸附，从而限制了其在处理血浆和全血样品中应用的技术问题。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术一方面提供一种PDMS基底的表面修饰方法，包括如下步骤：提供PDMS基底；将所述PDMS基底置于硅油中，进行静置浸润处理。本专利技术提供一种对PDMS基底的表面修饰方法，该表面修饰方法直接将PDMS基底置于硅油中静置浸泡。由于硅油和PDMS基底中的PDMS材料具有相似的化学结构，使得硅油可以更好地浸润在PDMS基底内，并对表面的PDMS材料进行修饰。修饰后得到的PDMS基底具有很好的疏水性，而且材料结构性能稳定、表面光滑，特别是对血液具有很好的抗污染能力，因此在血液分析领域中具有很好的应用。本专利技术另一方面提供一种微流控装置，包括PDMS基底，所述PDMS基底由本专利技术的上述表面修饰方法进行修饰处理。本专利技术提供的微流控装置中的PDMS基底经过本专利技术特有的修饰方法进行了表面修饰处理，修饰后的PDMS基底支持具有很好的疏水性，而且材料结构性能稳定、表面光滑，特别是对血液具有很好的抗污染能力，因此该微流控装置在血液分析领域中具有很好的应用。附图说明图1为本专利技术实施例1中PDMS芯片的浸润修饰的示意图；图2为本专利技术实施例1中PDMS基底的原材料与硅油材料的示意图；图3为本专利技术实施例2中硅油修饰的浸润型PDMS的溶胀比率测试结果图；图4为本专利技术实施例2中去离子水和未稀释血滴在浸润型PDMS膜和常规PDMS膜上的接触角对比图；图5为本专利技术实施例2中未稀释血液滴在浸润型PDMS膜上的滑动程度图；图6(A)为本专利技术实施例2中未稀释血液滴在常规PDMS膜上室温孵育10min后的切面角度测量图(45°倾角的板上)；图6(B)为本专利技术实施例2中未稀释血液分别滴在常规的PDMS膜上和浸润型PDMS膜上室温下孵育10min后结果图(90°左右倾角的板上)；图7为本专利技术实施例2中未稀释血液滴在浸润型PDMS膜上滚动而保留在常规PDMS膜上的时间序列图像(板的倾斜角是45°)；图8为本专利技术实施例3中含荧光染料的全血滴在浸润型PDMS膜和常规PDMS膜上，清洗前后的血液残留物对比图；图9为本专利技术实施例3中在不同的培养时间内浸润型PDMS膜和常规PDMS膜上的血液残留物的荧光图像；图10为本专利技术实施例3中在浸润型PDMS膜和常规PDMS膜上的血液残留物的荧光强度数据图(以两个PDMS膜表面上的染料液滴作对照)；图11为本专利技术实施例3中浸润型PDMS膜和常规PDMS膜上上的血红素和血红蛋白进行质谱分析检测图；图12为本本专利技术实施例4中荧光溶液处理浸润型PDMS通道和常规PDMS通道，全血样品中加入玫瑰红染料，再用PBS洗涤的前后对比图(比例尺：50μm)；图13为本专利技术实施例4中荧光溶液处理浸润型PDMS通道和常规PDMS通道，在PBS洗涤前后血液样品的荧光强度图测试防污性能图；图14为本专利技术实施例4中荧光溶液处理浸润型PDMS通道和常规PDMS通道，在PBS洗涤前后血液样品的荧光强度数据图；图15为本专利技术实施例5中不同尺寸的浸润型PDMS微流控阀进行血流控制的效果图：图中水平方向为宽度尺寸分别为40μm，60μm和100μm的控制层，垂直方向是宽度为100μm的流道；图16为本专利技术实施例5中100μm，60μm和40μm三种不同控制层尺寸下，微流控阀逐渐关闭的未稀释血液的流动数据图；图17为本专利技术实施例5中100μm，60μm和40μm三种不同控制层尺寸下，微流控阀逐渐打开的未稀释血液的流动数据图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一方面，本专利技术实施例提供了一种快捷简便的PDMS基底的表面修饰方法，包括如下步骤：S01：提供PDMS基底；S02：将所述PDMS基底置于硅油中，进行静置处理。本专利技术实施例提供一种对PDMS基底的表面修饰方法，该表面修饰方法直接将PDMS基底置于硅油中静置浸泡，由于硅油和PDMS基底中的PDMS材料具有相似的化学结构，使得硅油可以更好地浸润在PDMS基底内，并对表面的PDMS材料进行修饰。修饰后得到的PDMS基底具有很好的疏水性，而且材料结构性能稳定、表面光滑，特别是对血液具有很好的抗污染能力，因此在血液分析领域中具有很好的应用。进一步地，在上述步骤S01中，本专利技术实施例的所述PDMS基底包括PDM本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PDMS基底的表面修饰方法，其特征在于，包括如下步骤：提供PDMS基底；将所述PDMS基底置于硅油中，进行静置浸润处理。
【技术特征摘要】
1.一种PDMS基底的表面修饰方法，其特征在于，包括如下步骤：提供PDMS基底；将所述PDMS基底置于硅油中，进行静置浸润处理。2.如权利要求1所述的表面修饰方法，其特征在于，所述硅油为液态的、三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷。3.如权利要求2所述的表面修饰方法，其特征在于，所述硅油的相对分子量为3500-4500。4.如权利要求1所述的表面修饰方法，其特征在于，所述静置浸润处理的时间为12-18h。5.如权利要求1-4任一项所述的表面修饰方法，其特征在于，所述PDMS基底以三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷和固化剂为原料制成。6.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈松峰，
申请(专利权)人：晶准生物医学深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。