微流体技术发展非常迅速,已经在医学、化学和生命科学领域上带来了巨大的变革。微流体芯片是微流体技术实现的平台,是当前微全分析系统发展的重点。本论文选题的目的是研究出一套具有经济效益的、可在普通实验室开展基础研究的、快速、高效、易操作的新型微流体芯片加工技术。具体研究内容包括微结构的设计与加工、材料表面改性及键合封装和芯片实例验证。首先,通过对传统光刻法的投影式曝光原理进行分析研究,借助缩小投影曝光的原理,对普通商用投影仪进行改装,得到数字光刻投影系统(DLPS),对其曝光参数和曝光性能进行研究,该系统可在3小时内制备精度为40μm的稳定微通道结构,完成各种微流体芯片的制备。其次,通过对比目前主流的改性技术及其键合机制,提出了一种结合氧纯化的微波放电产生低温等离子体的实验方法,即使用家用微波炉和真空罩以及一些常规的生化实验室耗材,就可成功实现PDMS材料的改性及键合,其键合效果可满足普通芯片实验室和微流体芯片的封装要求。同时通过观察材料改性后表面接触角的变化情况,为芯片封装过程合理规划键合、对准等操作的时限要求,提供了参考。再者,通过对紫外臭氧改性机理的研究,本论文设计了一套基于紫外臭氧光照技术的PDMS材料表面改性装置,并利用三因素三水平正交试验设计方法,研究光照时间、光照距离和通氧时间参数对改性效果的影响,结合50℃恒温水浴环境,确定基于紫外臭氧光照技术,实现PDMS材料与基底(PDMS或玻璃)材料键合的最优条件参数。最后,为了验证上述微流体技术的有效性,本论文通过对微混合器系统中各种传统参数及流动状态的理论研究和分析,设计了一个被动组合式“巳形”微混合器芯片,有效减少了充分混合所需时间及通道长度。总之,本论文研究出了一种可在普通实验室快速开展的微细加工技术,从而制作出高效、低成本的微流体芯片,可作为传统经典微流体加工技术的有益补充,能为微流体芯片的应用提供经济型的科研实验平台,在一定程度上可以促进微流体技术的推广和快速发展。