玻璃微通道加工特点

玻璃是和液体有类似性的非晶态固体，玻璃常作为光学器件，玻璃材质得益于其化学耐受性、材质透明方便观察甚至可以在外围进行分析。玻璃微通道加工因为化学稳定性和光学性能优异是这杯微流道器件、光催化微反应器的理想材料，广泛应用于传统化学、生物领域。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

采用玻璃精细加工制备的微流道器件、微反应器具有化学稳定性好无析出、耐腐蚀、容易进行表面疏水疏油等表面特性处理；表面光滑流畅，所需驱动力小；玻璃透过率高，有利于观察反应的进行 

玻璃化学耐受性

玻璃一般对水、盐溶液、酸、有机物甚至碱都表现优异。氢氟酸、强碱溶液和浓磷酸是仅有的对玻璃明显有不利因素的化合物（特别是在高温情况下）。

被泼了材料具有有机溶剂的耐受性、容易金属沉积、优良的导热性、表面稳定性、明确的表面化学性质、卓越的耐高压性、生物相容性、化学惰性、允许高效涂层特点。玻璃微流控芯片不透气，并且具有相对低的非特异性吸附。因此它与生物样品相兼容，但是不能用于长期细胞培养。玻璃微流控芯片的一大主要应用是毛细管电泳。这种更便宜的方法对标准毛细管电泳更方便，因为它更容易执行并进行分析，它还可以通过直接利用电渗透流提供无阀注射，在几分钟内分离分析物。其他典型应用包括片上反应液滴形成、液滴萃取和原位制造。

玻璃微通道加工包括微通道的刻蚀、芯片切割打孔和芯片键合，可实现常用多种玻璃材料的微通道加工和键合，即可满足科研用户小量多次的科研要求，又可满足微化工产业化用户微通道反应器工艺开发和生产的要求。

玻璃微通道特点

玻璃芯片具有透明可视性强，受使用环境影响较小，使用寿命较长，重复利用率高，但是玻璃比较容易磕碰碎裂，应该避免类似人为损坏。

玻璃微流控芯片与陶瓷、硅片、石英等材质相比具有强度高、绝缘性好、透光性高、散热性高、电渗流强等优点。与有机玻璃或聚合物材料相比具有背景荧光小、通道表面易于修饰、热变形小、生物兼容性好、亲水性好等优点。

常用玻璃材料

光刻结构化特殊类型玻璃（可结构化的光敏玻璃晶圆）中硼硅酸盐玻璃、高硼硅玻璃、熔融石英玻璃是用来制作微反应器的最重要材料。

钠钙玻璃（如：B270）：易于加工，刻蚀速度快，刻蚀质量差，相对较低的温度下粘结，玻璃自发荧光问题。

石英玻璃：紫外线红外线透明，经常使用温度为1100-1200℃，短期使用温度可达1400℃。

玻璃微通道芯片加工优势

可加工玻璃材质：钠钙玻璃（即苏打玻璃或绿玻璃），高硼硅玻璃（康宁、肖特）和石英玻璃。

微通道加工方式：湿法刻蚀、激光刻蚀和机械加工等。

玻璃微通道湿法腐蚀

钠钙玻璃湿法刻蚀：刻蚀深度5-500μm，误差2%：条件：宽深比＞2；

高硼硅玻璃湿法刻蚀：刻蚀深度5-150μm，误差2%：条件：宽深比＞2；

玻璃微通道机械加工（钠钙玻璃、高硼硅玻璃、石英等）：最大加工尺寸400*350mm,流道最小宽度700μm，深宽比≤3:1；误差±0.03mm；最小打孔精度0.7mm；

玻璃一般分为钠钙、低硼、中硼、高硼。分类主要是从玻璃中三氧化二硼的含量多少来确定的。高硼料中硼含量一般12%以上。玻璃中硼含量的多少决定了玻璃热膨胀系数的高低。膨胀系数越低，玻璃在收到温度剧烈变化时承受能力越强。当然其中还有另外的成分对膨胀系数有一定的影响，但是主要还是硼含量决定的。

微通道芯片清洗方法

硬质芯片如玻璃芯片的清洗，如果芯片通道的表面没有做涂层处理，可以使用NaOH（1mol/L）进行清洗。如果芯片通道的表面做过涂层处理，就不可以使用高浓度的碱溶液或者酸溶液清洗，原因是酸或者碱溶液随长时间的清洗会腐蚀到通道表面的涂层。此时，可以使用低密度的酸或碱溶液快读的冲洗芯片通道，然后使用去离子水冲洗残留的算或者碱溶液，最后，使用（空气/氧气/氮气/氩气/等）把芯片通道内的液体吹干。

通常情况下，不同液体的清洗顺序会在芯片通道的表面留下微弱的残留痕迹，原因是不同的液体会发生化学反应或不同的液体有不同的密度和粘度，交叉冲洗会遗留某些液体的 残留痕迹。如果对这些残留痕迹比较在意，可以先使用与实验用的试剂冲洗芯片通道，然后使用去离子水冲洗芯片通道，最后使用乙醇或者异丙醇（IPA）溶液冲洗芯片通道。如果有IPA溶液，最好是最后使用IPA冲洗芯片通道，因为IPA发挥性较好，不会在芯片通道的表面留下液体痕迹。

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