第二十三卷 第一期 - 2012年十二月二十八日 PDF
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以氣散自組裝單層膜法製備的微晶片將液珠由超疏水性表面傳輸到親水性表面
賴祐炫1、楊鏡堂1謝達斌2,*
1 國立臺灣大學機械工程學系
2 國立成功大學口腔醫學研究所
 
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本研究中我們提出了一個結合微結構與分子自組裝技術發展一種以可控制跨越超疏水到親水表面的微晶片製程來進行液珠傳輸的創新概念。其中,由超疏水到低親水表面是利用漸進式遞降密度之 飽和癸基三氯矽烷(decyltrichlorosilane(DTS))自組裝於有梯度結構之微晶片表面構成。另一方面,由低親水表面到親水表面的梯度則利用癸基三氯矽烷(decyltrichlorosilane(DTS))自組裝於平滑微晶片表面而形成。飽和癸基三氯矽烷(decyltrichlorosilane(DTS))的自組裝是由浸潤法製造,而梯度性癸基三氯矽烷(decyltrichlorosilane(DTS))自組裝則利用氣散式製程達到。此一方法超越傳統上常用的氣散法帶來的許多限制,但仍保留此一方法的簡易特性。用此一新平台技術製造的表面之水接觸角可控制梯度於 151.2 度到 39.7 度之間,而自發性液珠傳輸距離可達 9 mm。除此,我們更成功的製造出具有雙向性表面能梯度的微晶片,此一晶片能成功的將液珠由一運動方向轉向另一方向。此一技術不僅在長距離液珠傳輸具有其價值,在例如蛋白質吸附、細胞貼附控制及診斷晶片等生物醫學應用具有發展的利基。此一已自組裝結合微製程的表面修飾技術並使整合可轉換控制表面親疏水特性於生醫微晶片中成為可能。
Fig 1. 本圖顯示 (a)浸潤 /氣散自組裝方法之設計。 (b)晶片上之微結構造型示意圖。(c )掃描式電鏡觀察下的微結構形態。 (d)在凱西–巴克斯特模式下(Cassie and Baxter mode)液珠於微結構表面之剖面圖。
Fig 2. 單顆液珠於超疏水到親水表面梯度間的傳輸運動連拍圖。
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