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聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）因具有良好的機(jī)械性能、光學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和生物兼容性，且易于加工成型、價(jià)格低廉，近年來(lái)已成為實(shí)驗(yàn)室制備微流控芯片的首選材料。特別是由于自身內(nèi)部的多孔分子網(wǎng)絡(luò)允許小分子穿透，使得PDMS在對(duì)氣體或其他小分子交換有需求的細(xì)胞培養(yǎng)類(lèi)微流控芯片等芯片應(yīng)用中脫穎而出。然而，多孔特性會(huì)引起小分子的吸附、擴(kuò)散和水分蒸發(fā)，且現(xiàn)有的表面改性方法重復(fù)率低、穩(wěn)定性差，表面處理后PDMS無(wú)法基于氧等離子體鍵合實(shí)現(xiàn)芯片組裝，因此開(kāi)發(fā)出抑制小分子吸附和擴(kuò)散、能夠和氧等離子體鍵合兼容的PDMS高效表面改性方法顯得至關(guān)重要。

北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院、微米/納米加工技術(shù)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王瑋副教授課題組提出利用聚對(duì)二甲苯（Parylene）在化學(xué)氣相沉積（chemical vapor deposition,CVD）過(guò)程中對(duì)PDMS進(jìn)行表面改性，得到適于低小分子擴(kuò)散用微流控芯片應(yīng)用的pcPDMS（聚對(duì)二甲苯封閉聚二甲基硅氧烷，Parylene-caulked PDMS）；博士研究生劉姚萍通過(guò)調(diào)節(jié)PDMS襯底溫度，實(shí)現(xiàn)了Parylene在PDMS襯底的滲入，且表面僅為島狀生長(zhǎng)，從而獲得與氧等離子體鍵合兼容的pcPDMS。該項(xiàng)基于熱襯底Parylene化學(xué)氣相沉積（Thermal Chemical Vapor Deposition,t-CVD）的PDMS改性方法具有穩(wěn)定性好、工藝重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)，最大的受益處在于變革性地實(shí)現(xiàn)了PDMS改性后與氧等離子體鍵合的兼容性，簡(jiǎn)單高效地實(shí)現(xiàn)芯片的組裝。相關(guān)研究成果以《利用聚對(duì)二甲苯的加熱化學(xué)氣相沉積封閉PDMS分子網(wǎng)絡(luò)》（Caulking polydimethylsiloxane molecular network by thermal chemical vapor deposition of parylene-C）為題，于2016年10月初被《芯片實(shí)驗(yàn)室》（Lab on a Chip）接收。

王瑋課題組自2010年以來(lái)致力于研究PDMS表面改性方法及其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用，系列研究成果陸續(xù)發(fā)表于《芯片實(shí)驗(yàn)室》《生物微流體》（Biomicrofluidics）等領(lǐng)域重要期刊，并多次應(yīng)邀在美國(guó)電氣電子工程師學(xué)會(huì)微機(jī)電系統(tǒng)大會(huì)（IEEE MEMS）等領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際會(huì)議上作成果展示。

以上工作由王瑋課題組與清華大學(xué)航天航空學(xué)院曹艷萍教授課題組合作完成，得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（“973計(jì)劃”）、北京大學(xué)醫(yī)學(xué)-信息交叉領(lǐng)域合作研究種子基金等支持，在PDMS表面高效改性以及新型復(fù)合材料的開(kāi)發(fā)等方面具有重要意義。