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平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合

李明宇 薛懿 罗根 张超

李明宇, 薛懿, 罗根, 张超. 平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(1): 103-110. doi: 10.3788/CO.20130601.0103
引用本文: 李明宇, 薛懿, 罗根, 张超. 平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合[J]. 中国光学(中英文), 2013, 6(1): 103-110. doi: 10.3788/CO.20130601.0103
LI Ming-yu, XUE Yi, LUO Gen, ZHANG Chao. Irreversible adherence of micro-fluidic channel of bio-sensor on slab optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2013, 6(1): 103-110. doi: 10.3788/CO.20130601.0103
Citation: LI Ming-yu, XUE Yi, LUO Gen, ZHANG Chao. Irreversible adherence of micro-fluidic channel of bio-sensor on slab optical waveguide[J]. Chinese Optics, 2013, 6(1): 103-110. doi: 10.3788/CO.20130601.0103

平面光波导生物传感器微流通道的不可逆封合

doi: 10.3788/CO.20130601.0103
基金项目: 

中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(No.2012QNA5015)

详细信息
    作者简介:

    李明宇(1978—),男,吉林长春人,博士,副教授,硕士生导师,2001年于浙江大学获得学士学位,2006年于浙江大学获得博士学位,主要从事集成光学传感器方面的研究。E-mail:limy@zju.edu.cn;薛懿(1990—),女,山西太原人,本科生,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事微电子制造系统的研究。E-mail:3090100829@zju.edu.cn;罗根(1991—),男,辽宁铁岭人,本科生,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事光通信信道编码方向的研究。E-mail:hidden.luo@yahoo.cn;张 超(1990—),男,山西太原人,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事光网络方面的研究。E-mail:zhangchao3487@sina.com

    李明宇(1978—),男,吉林长春人,博士,副教授,硕士生导师,2001年于浙江大学获得学士学位,2006年于浙江大学获得博士学位,主要从事集成光学传感器方面的研究。E-mail:limy@zju.edu.cn;薛懿(1990—),女,山西太原人,本科生,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事微电子制造系统的研究。E-mail:3090100829@zju.edu.cn;罗根(1991—),男,辽宁铁岭人,本科生,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事光通信信道编码方向的研究。E-mail:hidden.luo@yahoo.cn;张 超(1990—),男,山西太原人,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事光网络方面的研究。E-mail:zhangchao3487@sina.com

    李明宇(1978—),男,吉林长春人,博士,副教授,硕士生导师,2001年于浙江大学获得学士学位,2006年于浙江大学获得博士学位,主要从事集成光学传感器方面的研究。E-mail:limy@zju.edu.cn;薛懿(1990—),女,山西太原人,本科生,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事微电子制造系统的研究。E-mail:3090100829@zju.edu.cn;罗根(1991—),男,辽宁铁岭人,本科生,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事光通信信道编码方向的研究。E-mail:hidden.luo@yahoo.cn;张 超(1990—),男,山西太原人,将于2013年6月于浙江大学获得学士学位,主要从事光网络方面的研究。E-mail:zhangchao3487@sina.com

    通讯作者:

    李明宇

  • 中图分类号: TN252;TP212.3

Irreversible adherence of micro-fluidic channel of bio-sensor on slab optical waveguide

  • 摘要: 提出采用不可逆封合技术来解决可逆封合的平面光波导生物传感器的微流通道在注入液体压力较大时会出现漏液的问题。分别采用等离子体法、氧化法、紫外灯照射法和紫外胶法实现了聚二甲基硅氧烷(PDMS)和绝缘材料上的硅(SOI)波导的不可逆封合。首先,采用4种实验方案分别处理PDMS和SOI波导表面,测试了经上述几种方法处理后微流通道与波导的粘合能力的强弱。然后,定量分析PDMS和SOI波导的封合效果。最后,经过实验比较得出用等离子体处理PDMS和SOI波导表面得到的不可逆封合效果最好的结论。文中也讨论了其他实验因素对粘合程度的影响。

     

  • [1] ANDERSON R R,HU W,NOH J W,et al.. Transient deflection response in microcantilever array integrated with polydimethylsiloxane(PDMS) microfluidics[J]. Lab. Chip, 2011,11:2088-2096. [2] PARK K,MILLET L J,KIM N,et al.. Measurement of adherent cell mass and growth[J]. Pro. Nati. Acad. Sci. USA,2010,107:20691-20696. [3] ANG P K,LOH K P,LI A,et al.. Flow sensing of single cell by graphene transistor in a microfluidic channel[J]. Nano Letters,2011,11:5240-5246. [4] HWANG S Y,KWON K W,JANG K J,et al.. Adhesion assays of endothelial cells on nanopatterned surfaces within a microfluidic channel[J]. Anal. Chem.,2010,82:3016-3022. [5] KIM S K,CHO H,PARK H K,et al.. Fabrication of nanochannels by anisotropic wet etching on silicon-on-insulator wafers and their application to DNA stretch[J]. J. Nanoscience and Nanotechnology 2010,10:637-642. [6] SHI J,YAZDI S,LIN S C S,et al.. Three-dimensional continuous particle focusing in a microfluidic channel via Standing Surface Acoustic Waves(SSAW)[J]. Lab Chip,2011,11:2319-2324. [7] SCHONBRUN E,ABATE A R,STEINVURZEL P E,et al.. High-throughput fluorescence detection using an integrated zone-plate array[J]. Lab Chip,2010,10:852-856. [8] DITTRICH P S,MANZ A. Lab-on-a-chip:microfluidics in drug discovery[J]. Nat. Rev. Drug Discov.,2006,5:210-218. [9] DENSMORE A,XU D X,WALDRON P,et al. Silicon microphotonic waveguides for biological sensing[J]. International Symposium on Biophotonics, Nanophotonics and Metamaterials,2006. Oct.16-18,2006,Hangzhou,China,2006. [10] MCDONALD J C,DUFFY D C,ANDERSON J R,et al.. Fabrication of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane)[J]. Electrophoresis,2000,21:27-40. [11] 程莉莉,余冬冬,邓晓清, 等.玻璃-PDMS微流控芯片制备工艺[J]. 武汉工程大学学报,2009:31(1):58-61. CHENG L L,YU D D,DENG X Q,et al.. Fabrication of glass/PDMS micro-fluidic chips[J]. J. Wuhan. Inst. Tech,2009,31(1):58-61.(in Chinese) [12] XU X,SUBBARAMAN H,PHAM D,et al.. Transfer and characterization of silicon nanomembrane-based photonic devices on flexible polyimide substrate[J]. SPIE,2011,7944:79440F. [13] ANDERSON J R,CHIU D T,JACKMAN R J,et al.. Fabrication of topologically complex three-dimensional microfluidic systems in pdms by rapid prototyping[J]. Anal. Chem.,2000,72:3158-3164. [14] DUFFY D C,MCDONALD J C,SCHUELLER O J A,et al.. Rapid prototyping of microfluidic systems in poly(dimethylsiloxane)[J]. Anal. Chem.,1998,70:4974-4984. [15] KURKURI M D,AL-EJEH F,SHI J Y,et al.. Plasma functionalized PDMS microfluidic chips:towards point-of-care capture of circulating tumor cells[J]. J. Mater. Chem.,2011,21:8841-8848. [16] TSAI L F,DAHLQUIST W C,KIM S H,et al..Bonding of Polydimethylsiloxane(PDMS) microfluidics to silicon-ased sensors[J]. Sensors and Actuators B:Chemical,2011,10(4):043009. [17] KIN D,SEDLAK M,et al.. Poly(dimethylsiloxane)(PDMS) and silicon hybrid biochip for bacterial culture[J]. Biomedical Microdevices,2003,5(4):281-290. [18] 薛向尧,张平,黎海文, 等.PDMS氧等离子体长效活性表面处理及与Si的键合[J]. 功能材料与器件学报,2008,14(5):877-882. XUE X Y,ZHANG P,LI H W,et al.. Long term active surface modification of poly(dimethylsiloxane)by o2 plasma and the PDMS—silicon hybrid bonding[J]. J. Functional Materials and Devices,2008,14(5):877-882.(in Chinese) [19] TANG K C,LIAO E,ONG W L,et al.. Evaluation of bonding between oxygen plasma treated polydimethyl siloxane and passivated silicon[J]. J. Phy.:Conf. Ser.,2006,34:155-161. [20] 孟斐,陈恒武,方群, 等.聚二甲基硅氧烷微流控芯片的紫外光照射表面处理研究[J]. 高等学校化学学报,2002,23(7):1264-1268. MENG F,CHEN H W,FANG Q,et al.. Surface modif ication of poly(dimethylsiloxane)-fabricated microfluidic chip by UV radiation[J].Chemical J. Chinese Universities,2002,23(7):1264-1268.(in Chinese)
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-09-12
  • 修回日期:  2012-11-15
  • 刊出日期:  2013-02-10

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