微流控系統(tǒng)是指利用微加工技術(shù)將生物、化學領(lǐng)域所涉及的各種操作分析功能，如樣品預(yù)處理、混合、反應(yīng)、分離和檢測等集成在一個微芯片上的分析系統(tǒng)。微流控芯片具有微型化、集成化、高校、快速、極微的試劑消耗量和成本低等優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學、疾病診斷治療、環(huán)境監(jiān)測與保護、軍事和太空探索等領(lǐng)域，是當前科技發(fā)展的前沿和熱點。微閥作為微流控系統(tǒng)的關(guān)鍵執(zhí)行部件，是對芯片通道內(nèi)流體流動起控制限流作用的關(guān)鍵器件，其作用是實現(xiàn)流體通道的開、關(guān)以及流體流向的切換。它在微流控系統(tǒng)中的作用相當于二極管在集成電路中的作用一樣，是微流控系統(tǒng)中重要的部件之一。微閥的發(fā)展是微流控系統(tǒng)發(fā)展水平的一個重要標志，微閥的研究已成為目前微流控系統(tǒng)研究中活躍的一個分支。

    近年來，微閥的發(fā)展十分迅速，基于各種不同設(shè)計結(jié)構(gòu)和原理的微閥相繼被報道，微閥的性能也得到很大提高，比如微閥的反響泄露、死體積、響應(yīng)時間、生物兼容性及成本等都得到一定程度改善。但目前微閥的商業(yè)化程度仍存在很多問題需要解決，主要是微閥的制作設(shè)備要求及原材料要求高，導(dǎo)致加工生產(chǎn)成本高。目前微閥結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，通常為非平面的多層立體結(jié)構(gòu) ，需采用多層硅鍵合工藝加工而成，工藝 繁瑣復(fù)雜加工周期較長。更為重要的是這種非平面的微閥結(jié)構(gòu)不易集成于微流控系統(tǒng)中，增加了微流控系統(tǒng) 的集成化難度 。因此開展新型微閥的研究，簡化微閥的結(jié)構(gòu)和制作工藝，降低成本和集成化難度，對微流控芯片的發(fā)展具有重要的意義 。

    基于此 ，提出了PDMS平面微閥的研究。PDMS(Polydime—thylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)作為一種柔性很好的聚合物材料，具有高氣透性、光學透明、耐用、無毒、生物兼容性良好等特點。微閥的制作采用了標準的聚合物模塑法微細加工技術(shù)，制作工藝簡單、材料及加工成本低、可批 量生產(chǎn)，可廣泛應(yīng)用于各種微流控系統(tǒng)。

微閥的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要由2層PDMS片組成：上層PDMS片和下層 PDMS片。上層 PDMS片不包含微結(jié)構(gòu)，主要用作蓋片，與下層PDMS片封合后，形成具有密閉通道的微閥器件。下層 PDMS片為微閥的功能層，集成了閥片、閥塞、微通道等微結(jié)構(gòu)。其中閥片一端垂直固定于流體通道(400 m寬、200 m高)的內(nèi)壁；而閥塞位于閥片的左側(cè)，兩端則都被固定于微通道的側(cè)壁上，中間則 由一正對于閥片中央的閥塞通道(寬度80pm、長度 500Ixm)隔開 。

    我司經(jīng)過多家企業(yè)合作，開發(fā)出的KRR-XXX（厚度米），硬度30A，伸長率900%，薄膜柔軟彈性好，氣壓/液流對于薄膜微閥開關(guān)的的形變響應(yīng)性高，形變量大。

我司自主研發(fā)的液體PDMS硅橡膠可應(yīng)用于微流控芯片批量化生產(chǎn)，其主要特點：

1、優(yōu)異的生物相容性，無毒性；

2、無熒光性；

3、無二甲苯、乙苯等溶劑殘留；

4、芯片固化成型后易于脫模；

5、深度固化且無小分子副產(chǎn)物，耐化學性；

6、粘度低易于流動。

我司自主研發(fā)的有機硅薄膜已經(jīng)實現(xiàn)連續(xù)批量化生產(chǎn)，厚度在20~500μm范圍（誤差控制在5%），可以在薄膜上進行微流道的構(gòu)造，為微流控芯片產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供了解決方案。歡迎生物芯片行業(yè)研究人員來電咨詢。

包爾得PDMS薄膜應(yīng)用推廣工程師；劉磊（微信）