摘要：采用价格便宜的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)代替价格昂贵的硅或者玻璃作为聚合酶链式反应(PCR)微流控芯片的基片材料,采用柔性大、自动化程度高的准分子激光微加工方法代替加工工艺复杂的光刻化学腐蚀方法.通过对聚甲基丙烯酸甲酯准分子激光加工规律的研究,在19 kV和18 mm/min的优化加工参量下,在40 mm×63 mm的聚甲基丙烯酸甲酯基片上制备出了20个循环的聚合酶链式反应微流控芯片.芯片微通道横截面呈倒梯形,底面粗糙度小于0.5 μm.微通道宽104 μm,深56 μm,长1040 mm,加工耗时57 min.该芯片和相同尺寸的盖片在160 N和105 ℃条件下经过20 min热压键合在一起,键合强度为0.85 MPa.通过进样实验发现键合后的芯片具有良好的密封性.键合后的芯片和温控系统集成在一起,采用比例积分微分(PID)方法得到的控温精度为±0.2 ℃,采用红外热像仪得到的相邻温区间的温度梯度分别为16.5 ℃和22.2℃,即该芯片可以实现聚合酶链式反应扩增.

关键词：激光技术 准分子激光 聚合酶链式反应微流控芯片 热键合 

单位：北京工业大学激光工程研究院; 北京; 100022