微流控学(Microfluidics)是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学,是近十年来迅速崛起的新交叉学科。流体在微流控芯片微米级通道中,由于尺度效应导致了许多不同于宏观体系的特点,促进了分析化学的发展。但是,当前微流控器件的加工技术还难以满足微流控学快速发展的需要,例如玻璃微流控芯片封接难度大,集成度低;用于复制聚合物芯片的阳模加工工艺复杂;高深宽比和三维微结构的制作方法尚稀见报道等。为促进了微流控学的进一步发展,本文研究了以SU-8负光胶制作和封接微流控器件的新技术。第一章综述了制作微流控芯片和SU-8负光胶加工技术的现状。第二章提出了一种用简便快速封合玻璃微流控芯片的新方法。利用毛细作用将熔化的液体硫填充开放的玻璃微通道,冷却后的固体硫形成牺牲层材料。用紫外光固化的SU-8光刻胶作为粘接剂,同时利用通道内黄色的硫牺牲层阻挡紫外光对通道与盖片结合处SU-8粘接剂的曝光,封接后得到的微通道表面性质基本一致。此方法可以简单快速的实现玻璃芯片的低温封接,有效提高了大面积玻璃芯片的封接成功率;而且有利于在玻璃芯片内集成金属电极等热敏感材料。制得的玻璃芯片已成功用于氨基酸的电泳分离。第三章研究了一种制作高聚物微流控芯片镍阳模的新工艺。采用抛光的镍片作为电铸基底,在光刻后的SU-8微结构中,以镍基片作为阳极,通过16～30 A/dm~2的电流密度阳极电解刻蚀5 min,清除SU-8微通道底部镍片表面的氧化物,并刻蚀得到10～20μm深的凹坑。用此SU-8微结构作为电铸模板,以镍基片作为阴极,用1～2 A/dm~2电流密度电铸5 h,制得了微结构倾角为83°深宽比较大的镍阳模。凹坑的设计,有效提高了电沉积的镍结构和基底镍片间结合力,在普通化学实验室中制得了长寿命的具有正拔模斜度镍阳模。用热压法制得PMMA聚合物芯片,并成功用于DNA片段的分离。第四章提出了利用ITO玻璃的导电性和透光性,在ITO导电层上电沉积镍金属薄膜制作光刻掩模和电铸金属的种子层,加工高深宽比金属微结构的简易方法。在导电玻璃的ITO层上涂覆薄层AZ4620正光胶,用常规的接触式曝光法UV光刻显影后,将光刻掩模上的图形转移到AZ4620光胶层上。利用ITO玻璃的导电性,在光刻胶曝光处电沉积镍,使掩模图形转移到ITO玻璃表面的镍薄膜上。在镍掩模上涂覆SU-8厚胶层,使UV光透过ITO玻璃基底对SU-8光胶层进行背面曝光,制得高深宽比SU-8微结构。最后以SU-8微结构作为模板,以ITO表面的镍掩模作为种子层,通过电铸得到深宽比高达15、侧壁垂直度为89°的金属微结构。此方法使用设备简单,加工成本低,在普通实验室实现了高深宽比的金属微结构的简易加工。第五章提出了将相变化牺牲层材料硫,用于封接SU-8敞开通道,制作SU-8的微流控芯片;而且在封接的SU-8层上通过光刻制作微结构,用叠层法制备了多层三维SU-8微流控芯片。SU-8光刻胶中的有机溶剂与硫之间不存在相互反应及溶解问题,加热后只要在微通道末端施加负压就可以将通道内的液体硫抽出,与现有的牺牲层的方法相比较,大大缩短了牺牲层的去除时间。实验成功制得了各种形状和尺寸的SU-8微通道和叠层三维结构。制得的三维SU-8微流控芯片在芯片毛细管电泳分离、有机合成微反应以及实现芯片的多功能集成化等方面可望有广泛的应用前景。