微流道電泳中不同高分子膠片之電滲流研究

Abstract

在微流體系統中，電滲流幫浦是常用於輸送流體的方式之一，因管壁微解離所形成的電雙層，在外加電場的作用下可以產生一個驅動力---電滲流，來推動流道中的流體，因此，使用膠片來進行微流道電泳時，電滲流可以說是扮演了一個相當重要的角色。然而，高分子基材的種類繁多且性質不盡相同，我們無法直接對高分子材料的電滲流做推測，因此，在使用高分子基材的膠片時，必須瞭解各種實驗因子對於電滲流的影響，以便日後電泳分析的進行。 本實驗利用電流監測法來監測高分子流道表面的電滲流大小。膠片大小皆裁切為26 mm×76mm的大小，厚度為1.5mm；在流道設計方面，流道總長度為5 cm，流道的製程則依不同高分子特性來完成。在本實驗中，我們將探討不同的高分子基材、製程方式、緩衝液組成、電場強度及pH值等實驗因子對電滲流的影響。 由實驗結果可知不同的高分子基材，如：PMMA、PDMS、copolymer等，所量測到的電滲流範圍介於2.11×10-4~ 6.01×10-4 cm2/Vs；不同的緩衝液系統對於流道表面微解離的程度不同，所以量測到的電滲流大小也不盡相同；再者，在本研究中也發現使用低電導度的TRIZMAâ緩衝液可以有效改善焦耳熱效應，在單位電場450~700V/cm的範圍內，量測得電滲流之RSD只有1.30%，另外，在膠片間的變異方面，使用TRIZMAâ緩衝液也發現獲得改善。