基于UV化學反應的表層處理技術具有光源簡便易得、操作簡便、無污染、容易實現高精度圖案化處理等優點，受到微流控芯片研究者的關注。當前，UV表層處理技術多用于微流控芯片表面化學修飾以改善其分析性能。

聚二甲基硅氧烷(PDMS)為當前使用最普遍的芯片材料之一，它具備良好的彈性、透氣性、生物兼容性，便于通過模具澆注成型，容易自我封合等優勢。但PDMS特別疏水，未經處理的PDMS表面水的接觸角為110°以上。

因為高度疏水，所以很難向PDMS微通道內引入水溶液，一方面很難通過自身的毛細管作用力引入，另一方面，如果利用負壓引入則易產生氣泡，從而導致實驗失敗。因此需要對PDMS進行改性，下面介紹與UV有關的表面改性方法。

親疏水改性

HE等于2002年報道了PDMS表面通過UV照處理后親水性明顯增加的現象。他們指出未經UV處理的PDMS通道內難以填充水溶液，需施加負壓且利用反復擠壓排除殘余的空氣，而經UV處理后的芯片則可看到微流道的毛細管吸液現象。

通過比較pH在3～11范圍內的電滲流表明，經過紫外光處理后，電滲流方向未變，可電滲流淌度皆有顯著的增加，增加幅度在5%～25%之間。經過UV處理的PDMS在空氣中放置2～33d，隨放置時間的延長，其可支撐的電滲流呈逐漸降低的趨勢，但總體依然比未處理的大，且穩定性較好。

通過紅外表征，作者指出，經過UV光照后PDMS表面的部分-OSi(CH3)2O-基團轉化為-O4Si(OH)4-n-基團，從而使表面親水性增強。

UV很早就用于玻璃、硅等材料的清洗。經過UV直接輻照后，表面有機物被降解，表面親水性增加，但是材料基底并沒有發生化學變化。

ZHAO等報道了一種先硅烷化再選擇性UV降解的方法。他們利用自己制備的含2-硝基芐酯的光敏硅烷化試劑對玻璃芯片的通道內壁進行硅烷化處理使之疏水，之后在掩膜保護下置于365nm的紫外燈下進行光降解；

在掩膜保護區域，硅烷化試劑保持原狀，通道依然疏水;光照區域，含有2-硝基芐基的長鏈發生斷裂(見圖)，形成羧酸羧基暴露在玻璃通道表面，從而使受光照的通道區域親水。通過這種先硅烷化疏水再局部光降解親水的方法，可在通道內簡便迅速地實現各種形狀的親疏水圖案化。

TAKEI等采用TiO2納米粒子催化光降解作用在玻璃通道內實現了不同親疏水程度的圖案化。

具體的操作過程見圖，首先將TiO2納米粒子修飾到通道內，再采用自組裝的方法將十八烷基三氯硅烷(OTS)組裝到TiO2納米粒子表面，形成一層單分子層；

從而使通道內成為超疏水(納米粒子與疏水化試劑的共同作用)，再在有掩膜存在的條件下進行UV降解，光照區域的OTS會在TiO2的催化作用下降解，使此段通道變為親水。

ARAYANARAKOOL等報道了一種通過UV輻照直接使玻璃通道的局部區域疏水化的方法。結果顯示：

玻璃通道經清洗脫水處理后，先用等離子體處理，之后再在通道內注入硅油，在不銹鋼掩膜保護下，置于大功率254nm紫外燈下輻照。UV輻照區域的通道變為疏水，接觸角由31.0°±3.9°增加到100.9°±2.8°，而掩膜保護區域仍保持玻璃的原有性質。

光改性

GRAUBNER等探討了172 nm UV對PDMS的光改性作用。通過測量不同光照時間后水和二碘甲烷在PDMS表面的接觸角，并利用OWRK法(Owens-Wendt-Rabel-Kaelble Method)計算PDMS的表面自由能，得出PDMS的自由能與光照時間成S型曲線遞增至逐漸飽和關系。

YE等對UV(λ=315～400nm)和 UV/O3(λ=185/254nm)兩種光源對PDMS的改性作用進行了比較。經過UV和UV/O3改性后，PDMS表面的-CH3和-CH2含量均減少，而產生了新基團Si-OH。

UV照射主要是使鏈斷裂并產生自由基，氧化作用較少，表面處理效果不好，表面會保留很多-CH3和-CH2基團，同時沒有氧氣作用是PDMS表面產生的-·CH2自由基相互交聯反而會增加表面疏水性。而UV/O3處理則因為照射過程中會生成活性氧，氧化效果比單純UV處理好，表面會形成大量的羥基、羰基。

從目前的發展水平來看，微流控芯片已突破其發展初期在加工技術及基本流控技術上的主要難關，正在進入一個開展更加深入的基礎研究、廣泛擴大應用領域及深度產業化的轉折時期。

簡言之，UV化學表面處理技術具有操作方便、設備簡單、環境污染少，尤其是具有可以實現高精度的圖案化表面處理的優勢，因此已經得到了微流控芯片研究者的廣泛關注，并且在微流控芯片的加工制備中得到了一定的應用。

然而，UV固化在微流控芯片技術中的應用也存在一些難點：

(1)UV直接處理法表面性質單一，且不易在空氣中保存;

(2)用UV活化后的PDMS表面與載玻片等鍵合時達不到永久性封接;

(3)一次UV處理后的微流控芯片通道的使用重復性有待提高。

基于以上難點，在微流控芯片技術中建立性質穩定且高使用率的UV處理法迫在眉睫。隨著當今科學技術的發展，微流控芯片的制備材料會日趨漸增，UV固化工藝也將越來越成熟。

相信通過不斷的努力，UV固化在微流控芯片技術中的應用會更加廣泛，微流控芯片技術將會不斷發展并完善。未來，關于這方面的研究也將會越來越受到全世界的廣泛關注。

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