激光在微流体、微光学和微细胞培养等聚合物修饰中的辅助应用

• 作者: 孔延梅
• 来源期刊: 光机电信息
• 学科: 生物学
• 年，卷（期）: 2010,（1）
• 所属期刊栏目: 激光与光学技术
• 页码范围: 9-19
• 页数: 11页
• 分类号: Q2
• 字数: 10913字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-1180.2010.01.002

摘要

在直接制备用于生物分析领域的毛细管电泳聚合物芯片时,研究了激光在辅助聚合物成型中的应用.许多时候,激光在做激光表面处理时会引起化学、物理和表面形貌的变化.这一物质特性适合应用在集成芯片上.本文主要介绍研究人员在微光学、微流体和细胞等领域所进行的激光辅助聚合物(PS)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)修正研究的成果.基于此目的,研究人员还对折射率的改变、润湿性和蛋白质吸附性以及动物细胞的粘附性与激光和处理参数之间的函数关系进行了研究.通过X射线光电能谱来表征表面可能发生的化学变化.利用二维和三维的PS和聚碳酸酯(PC)表面实现了适用于高细胞粘附性的紫外激光辅助化学结构.在高于和低于激光熔融閥值两种机制下进行了探测.产生的碎裂主要是用来提高细胞粘附力.另一种情况下,聚合物表面光催化作用,包括在氧气或周围空气中引起的氧化,导致了细胞介质中的蛋白质吸附性高度定位变化和细胞吸附性大幅度提高.还研究了PS和PMMA聚合物表面润湿性的高度定位控制,对于PS来说,动态接触角度可以在2°～150°之间调整.这样可以做到合适的曝光剂量和恰当选择处理过程中所用气体(氦或氧气).对于PMMA来讲,在激光熔融阈值以下可以观察到远没有PS明显的类似现象.PMMA的动态前置接触角可以在50°～80°之间调节.还将讨论微流体应用的润湿性调整.在将集成光波导集成到微流体装置中时,研究了一种快速制作PMMA单模光波导的新方法.为了达到该目,.在掩膜技术中采用了高重复率的准分子激光器.波导适用于可见光区域和1559nm.得到的结构在可见光区域的吸收系数为0.7 dB/cm.