生物芯片高效点样微悬臂梁针尖的设计和微细加工

摘要

本文系统介绍了两种点样针尖的设计和制备过程，详细地讲述了以二氧化硅作为点样针尖的材料，用RIE刻蚀、KOH湿法刻蚀等微细加工技术制备具有微米级尺寸的微悬臂梁点样针尖和中空锥形点样针尖，并用微悬臂梁点样针尖在NanoarrayerTM仪器上进行荧光抗生链霉素蛋白点样和测试。 研究结果表明，用二氧化硅作为材料，通过优化微细加工工艺参数，如显影后烘、RIE气体参数和KOH湿法刻蚀参数，可以制得具有微米级尺寸的微悬臂梁点样针尖；这些点样针尖可以点样直径为2～3μm的样点，而且一次样品装载，可以点样至少3000个点，实现了一次取样多次点样的目的，提高了点样效率；由于二氧化硅亲水性好，将造成样品试剂的溢出，需要对悬臂梁表面进行憎水性处理，这一点还在进一步研究。 利用硅的各向异性刻蚀特性，用同样制备工艺和二氧化硅材料，制备了中空锥形点样针尖。结果表明，利用硅的自停止刻蚀特性形成的锥形储液槽比较理想，锥尖比较精细。