微流控光纤芯片
2015-01-19 19:45:02   来源：麦姆斯咨询   评论：0   点击：

微流控光纤芯片，就是把光纤植入到芯片中，并与微流控沟道垂直对准，激发微流控沟道中用荧光物质标记DNA或者氨基酸以产生荧光信号。用光纤作为传光介质，光纤所产生的激发光斑与微流控沟道尺寸大致相当，提高了检测灵敏度，同时也省去了体积庞大、价格昂贵的荧光显微镜。

微流控光纤芯片从结构上，大致可分为：双边植入光纤与单边植入光纤

双边植入光纤

双边植入光纤芯片在制作时，把两根光纤纤芯准确对准并且与沟道垂直比较困难，但它在检测时只需把通过光纤传送的荧光信号经滤光片滤光后与光电倍增管相接即可。

日本的Serge camou等人制作微流控芯片，在玻璃基板上制作好微流控沟道和光纤沟道的模具，然后在模具上浇注PDMS，当PDMS固化后去掉模具，就留下微流控沟道和光纤沟道，把经过处理的两根光纤埋入光纤沟道中，最后把它与另一块玻璃粘合。

台湾的Lung-Ming Fu用玻璃作为基底材料，在上面制作微流控沟道和光纤沟道，塔把光纤的外涂敷层去掉再把包层用NaOH刻蚀掉一部分，使光纤直径减小，然后把光纤植入两片玻璃之间的光纤沟道中。

美国的Lee G.B.在玻璃上制作光纤芯片，他在接收端采用两种不同材料制成了光波导，使光纤的对准变得容易。

单边植入光纤

单边植入光纤芯片的制作过程比较简单，但检测步骤比较繁琐，需要把芯片放在暗盒中并与光电倍增管或者光电二极管紧靠在一起，这样会给操作带来一定的不便。单边植入光纤芯片的制作也具有双边植入光纤的几种方法，单边植入的关键之处是检测装置及激发光源的不同。

美国哈佛大学的Chabinyc M.L.等人用在模具上浇注PDMS的办法把光纤单边植入到芯片中。它的关键之处是：在微流控沟道下端的PDMS中埋入了微型雪崩光电二极管，用来检测荧光信号。

日本Camou S等人也是玻璃基片上用PDMS制作微流控沟道，但微流控沟道的附近集成了有机发光二极管（OLEO）,利用芯片上单边植入光纤来接收有机发光二极管激发的荧光信号，，光纤的另一端经滤光片后与光电倍增管相连。

单模光纤的优点：较长的使用寿命、极低的损耗、高质量的信号传输和最大的带宽距离积。但光芯孔径细，不易于对准，波导色散在单模光纤中的影响十分显著。

多模光纤的优点：使用较大的多模光纤纤芯半径，可以很容易地将光功率注入光纤并且易于将相同的光纤连接在一起。