一种基于3D打印的高精度微流控芯片制备方法和应用技术

本发明专利技术属于3D打印、微流控芯片领域，是一种基于3D打印的高精度微流控芯片制备方法和应用。微流控芯片的微通道按基底层、微通道结构层、结构封顶层、通道封顶层、常规封顶层不同区块打印，通过得墨水Ha和Dc，通过得通道封顶层厚度，通过得到满足Ω

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D打印的高精度微流控芯片制备方法和应用


[0001]本专利技术属于3D打印、微流控芯片领域，具体涉及一种基于3D打印的高精度微流控芯片制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微流控芯片，又称芯片实验室，是一种以在微米尺度空间对流体进行操控为主要特征的科学技术，具有将生物、化学等实验室的基本功能微缩到一个几平方厘米芯片上的能力。目前微流控芯片的制造方法主要集中于层压、模塑和3D打印等。层压制造是指在每层中切割所需的微流控形貌，然后将多层平板材料粘合在一起以形成微流控芯片。对于层状微流控器件，每一层都是单独切割的。切割技术使用的材料通常为聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等聚合物，通常使用刀片式绘图仪或激光切割机进行切割。刀片式绘图仪切割比激光切割器更容易设置，但分辨率较低(＞500μm)；激光切割机具有更好的分辨率(＜25μm)，并且在材料和厚度的选择上更加灵活。然而，刀片式绘图仪在材料和厚度选择上受到更多限制，可能需要更长的设置时间来确定最佳参数；激光加工过程中需要真空抽气系统，而且可能会留下阻塞芯片通道的灼伤残留物。模塑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分区固化打印微流控芯片的方法，其特征在于，所述微流控芯片的微通道按不同区块分步打印；所述不同区块由下至上依次分为基底层、微通道结构层、过渡封顶层、常规封顶层，所述过渡封顶层分为结构封顶层和通道封顶层，通道封顶层在待形成微通道的正上方；所述基底层、微通道结构层、常规封顶层的打印参数按照所用打印机及墨水的常规打印参数设置；打印所述通道封顶层时，先通过计算，确定打印机的曝光强度、曝光时间和所要打印层数和每层厚度，计算包括以下步骤：S1.光固化树脂的光学特性参数测定：测量不同梯度光照强度I和不同曝光时间t*下光固化树脂材料的聚合深度L，通过公式(1)，得到树脂对应的特征高度h
a
和特征剂量D
c
数值；S2.确定通道封顶层厚度Z
F
＝z
t
‑
z
c
：z
c
为常规打印参数所设定的打印层厚；z
t
通过公式(2)计算得到，设定Ω＜0.01，将常规打印参数的曝光强度I、曝光时间t*、步骤S1中得到的ha和D
c
代入公式(2)中，计算得z
t
，从而得到通道封顶层厚度Z
F
；S3.将通道封顶层分为N层，计算每一层厚度Z
n
，其中n＝1，Z1代表通道封顶层第一层层厚，n＝N，Z
N
代表通道封顶层第N层层厚：令z＝0，Ω＞1，代入公式(2)，得到t*I的值；在所用打印机精度水平下设定尽可能小的曝光时间t*，确定t*后，由t*I的值得到光照强度I，根据打印机设备的光照强度控制精度以及控制范围，选取实际使用的光照强度；将t*I和ha、D
c
代入公式(3)和公式(4)，获得能够满足Ω
tol
≈1、Ω
′
tol
＞1的Z1。。。Z
N
及N；Ω
t...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华楠，罗志明，张昊岳，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：