密集空穴孔阵玻璃基片载体材料的研究

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1、摘要自从90年代初生物芯片的诞生以来，生物芯片技术得以迅猛的发展，生物芯片研制和分析的前提条件是生物芯片的制备，而制备生物芯片的关键技术是如何制备其载体材料。高密度排列点阵格式玻璃生物芯片载体材料的研究就是在这种背景下提出的，其中的空穴孔阵玻璃基片载体是利用特定Li20．A1203．Si02光敏微晶玻璃基片晶化后对稀HF酸具有的选择性刻蚀效应制得的，即将～定配比的Li20一A1203一Si02体系玻璃在一定温度下进行高温熔融制得母体玻璃后，经过光掩模UV曝光，在适当的温度下进行热处理从而使得曝光区域玻璃微晶化生成偏硅酸锂晶体，然后将部分晶化后的玻璃浸入一定浓度的HF酸溶液中，将易溶的微

2、晶相刻蚀掉，获得空穴孔阵玻璃基片。通过选择合适的工艺条件，可以在玻璃基片上制备不同规格的空穴孔阵。可以满足不同生物载体的需要，为最终完成高密度纳米多孔点阵生物芯片载体材料的制备提供技术支持和理论依据，以满足生物芯片技术研究的需要。同时可用于固定或隔离生物化学样本。满足生物技术研究和其它相关学科发展的需要，对我国生命科学以及基因工程发展具有重要的意义。研究中运用了XRD、SEM、FESEM等测试手段对基片样品的结构进行了表征，并结合了UV．Ⅵs光谱分析、DSC／TG以及热膨胀系数测试分析，探讨了各因素对玻璃基片制备性能的影响。研究表明，选择合适的Li20．A1203．Si02系统的玻璃组

3、分，可以得到具有较好性能的光敏微晶玻璃，在合适的曝光和热处理制度下，在曝光区域得到偏硅酸锂微晶；UV曝光使用光掩模不同，曝光效果不同。采用浓度为5v01％HF酸和超声波搅伴进行酸刻蚀的最佳工艺条件。根据研究所获得相关工艺条件和参数，可制备出不同规格的空穴孔阵玻璃基片材料，包括孔径大小1．0±0．05mm，排布格式为12×12的穿透孔空穴孔阵玻璃基片；孔径大小1．O±0．05rnm，排布格式为12×12的深度约为0．5mm的空穴孔阵玻璃基片；孔径大小O．8±0．05mm，排布格式为24×24的深度约为0．5mm的空穴孔阵玻璃基片。关键词：光敏微晶玻璃，空穴孔阵，紫外辐射，HF酸刻蚀，载体

4、材料AbstractBiochiptechnologyhasmadegreatprogressentering21stcentury．Thekeyofbiochipmanufactureandanalysisistopreparethecarriermaterial+Thepreconditionsofpreparationandanalysisofthebiochipishowtomanufacturethebiochip．Furthermore，thekeyfactorofmanufacturethebiochipishowtopreparetothecarriermaterial

5、．Thestudyofthehigh-densitynanometerporouslatticebiochipcarriermaterialhasputforwardinChinaunderthatbackground．TheglasssubstratecarrierwithholesarrayonbasisofLi20一A1203·Si02systemphotosensitiveglass—ceramicshavebeenprepared，onwhichtherewasaselectivesolutionrateinHFacidaquaaftercrystallization．Tha

6、tis，Li20-A1203一SiOasystemphotosensitiveglasswithagivencomponentWasbeenfabricatedfirstly，andthenitWaSexposedinultravioletradiationunderaquartzmaSk．Next，itWascrystallizedintheexposureareaSofthesubstratesandlithiummetasilicatemicrocrystalweregainedafterheattreatmentatappropriatetemperature．Finally，

7、thepartialcrystallizationsubstratewasetchedwithagivenconcentrationHFacidaquaandholesarrayWaSgainedaSthecrystallizationareasweredissolved．SoitispossibletomachiningdifferentformsofholesarrayontheglasssubstratesunderoptimiNngpr