微流控芯片具有高通量、样品消耗量小、反应迅速、微型化等优势,在快速检测、精准医疗等领域得到了广泛的应用。聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)因易于成型、成本低廉,且具有良好的透光性、化学惰性和生物兼容性等优点,是目前制作微流控芯片使用最普遍的材料。但是,由于PDMS材料是孔状结构,具有较高的通透性,导致基于PDMS材料的微流控芯片在应用过程中易出现水分或溶剂挥发的问题,因而该类芯片在蛋白质结晶、细胞培养等需要长时间孵化和多聚酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)等需要高温条件的应用方面受到很大的限制。为了兼顾PDMS材料的优势,又保证微流控芯片可应用于低挥发研究应用领域,本文提出了一种基于焦糖牺牲性模具制作“玻璃-PDMS-玻璃”夹心式低挥发微流控芯片的简便制作方法,并将使用该工艺制作的微流控芯片应用于蛋白质结晶实验,验证了该芯片的抗挥发性能,主要的工作包括两个部分:(1)提出了一种基于焦糖牺牲性模具制作“玻璃-PDMS-玻璃”夹心式微流控芯片的简便工艺方法。该方法利用倒模技术制作牺牲性焦糖模具,并结合浇注、溶解等步骤,实现图形化PDMS薄膜结构在玻璃夹层结构中的原位集成,避免了脱模、转移机械强度较差的PDMS薄膜结构过程中易出现撕裂、破损等问题;同时,对基于该工艺制作的微流控芯片的结构和低挥发性进行了表征。结果显示,该工艺方法可高保真地复制模具微结构,且所制备的芯片具有优异的抗挥发性能,为拓展PDMS微流控芯片在低挥发研究领域的应用奠定了技术基础。(2)为了进一步验证基于焦糖牺牲性模具制作“玻璃-PDMS-玻璃”夹心式微流控芯片工艺的实用性,对该微流控芯片进行基于梯度的气相扩散结晶。并通过对该芯片中微腔内液滴水分或者溶剂变化情况的分析,表征了其梯度气相扩散能力,最后,通过蛋白质结晶实验验证了其梯度气相扩散能力。该低挥发性芯片结合梯度气相扩散结晶原理,为筛选蛋白质结晶条件提供了一种有效的方式。