PDMS是微控流芯片制备中使用较多的材料,其中涉及到PDMS与PDMS或PDMS与玻璃之间的键合。等离子清洗机可以使PDMS和基片(PDMS或玻璃)之间的键合更加紧密,其优势包括:1.使用等离子体进行清洗可以帮助提高PDMS与生物的相容性,使其更适合用于生物医学设备,如生物芯片、微流控制芯片等。2.可以帮助微流控芯片中的液体均匀分布,提高芯片的效率和稳定性。3.可以提高PDMS表面的导电性能,使其更适合电子设备制造。4.可以有效地去除PDMS表面的有机污染物并活化表面,以便实现更好的键合效果。
无论是PDMS与玻璃的键合还是PDMS与PDMS之间的键合,都是通过氧等离子体处理来实现的。利用氧等离子体以改变其表面性质,由不稳定的化学键形成稳定的Si-O-Si键,使PDMS与基片之间有了稳定的化学键合。随即将处理后的PDMS与基片立即贴合在一起,排出其中的空气,在室温下静置一段时间,使PDMS与基片充分键合。需要注意的是,在进行等离子处理之前,必须确保PDMS和玻璃的表面干净,否则会影响键合效果。同时,处理时间不能过长或过短,要控制在适当的范围内。此外,选择适合的气体以及气体比例的调节也十分重要,过多过少都无法达到最好的键合效果。为了实现良好的键合效果,还可以采用一些预处理措施,例如可以利用热烘来提高键合的质量,在等离子体处理之前用烘箱进行热烘,之后立即进行等离子处理,键合效果会有提升。
方瑞等离子清洗机处理PDMS键合有着丰富的经验,经总结一般导致PDMS键合失败的因素有:
1.芯片或玻璃表面有杂质或污物:这些杂质或污物可能会阻止PDMS芯片与玻璃表面之间的有效化学键合,导致键合失败。
2.放置时间较长:如果等离子处理后没有及时键合,PDMS表面会很快恢复疏水性,就可能造成键合失败。
3.气体选择不当:虽然氧气是主要气体,但是不同的产品有着不同的处理工艺,因此要根据具体情况进行多次实践,来达到最好的处理效果。
4.等离子体的处理时间:PDMS材料材质特殊,时间过长会使表面过于粗糙,粘性过大溶液无法注入,时间过短则导致表面功能化不足。
5.温度和压力控制不当:在PDMS键合过程中,温度和压力的控制至关重要。如果温度或压力没有得到适当的控制,就可能导致键合失败。例如,如果温度过高,可能会导致PDMS材料软化并流淌,从而导致键合失败。