微流控芯片,作为一种新型的生化分析技术平台,具有分析速度快、试剂消耗少、易集成和自动化等优势,近年来在生物、医学和化学领域受到广泛关注和得到越来越多的应用。但是,目前微流控芯片制作周期长、应用成本高等现状限制了其广泛研究和应用,因此,研究和探索快速低成本的微流控芯片制作工艺具有重要的研究意义和实用价值。本文主要针对普通实验室科学研究和科技企业新型分析器件开发对原型微流控芯片的需求,结合本课题组前期工作,提出了一种以石蜡作为基质,通过数控雕刻技术,并结合倒模复制方法,快速、低成本制作微流控芯片的工艺策略,主要围绕石蜡基质表面平整化制作工艺探索、石蜡基质数控雕刻工艺参数优化、基于PDMS表面包覆的雕刻管道平整度改进工艺探索等展开研究。本论文的主要内容包含以下几个方面:(1)探索了一种制作表面平整光滑石蜡基质的方法。通过玻璃框限制熔融石蜡,再结合“胶片-石蜡-玻璃”三明治结构,实现了表面平整光滑石蜡基质的高成品率制作,为后续工艺的开发奠定了基础。(2)系统地研究了不同雕刻工艺参数和条件对所制备微结构的影响,确立了较佳的工艺参数和加工条件;同时,针对雕刻工艺所制备的微结构表面粗糙度较大的问题,探索了一种基于PDMS表面涂覆改进雕刻微结构表面质量的工艺方法,通过在微结构表面涂覆一层薄PDMS,可以“抹平”雕刻表面的微细粗糙结构,形成具有光学级别光滑度的微结构表面,为制作高质量的微流控器件提供保障。(3)利用所开发的工艺成功实现了几种典型微流控器件的快速简便制作,所制作的器件很好地体现了数控雕刻三维制作的优势,充分说明了数控雕刻技术结合石蜡基质制作微流控芯片在制作成本、周期和功能集成度方面的优势,对于促进微流控技术的广泛研究和应用具有重要的意义。本文建立了一种基于石蜡基质结合数控雕刻技术的微流控芯片快速低成本制作工艺,相对于传统的基于数控雕刻技术的微流控芯片制作工艺,可以制作更精细的微结构,具有更广泛的适用性,为原型微流控芯片快速、高效、低成本制作提供了有效的解决方案,有望促进微流控技术更广泛的研究和泛应用。