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技术资料

等离子体表面处理技术在医疗器械领域的应用3

等离子体能对IVD平台做些什么? 

等离子体在医疗器械行业中的应用确实是非常广泛的。因此,本文将主要集中在已通过我们的研发部门证实以及和医疗诊断平台工业相关的应用领域。在这个领域等离子体用来为下游工艺做表面清洁的准备,以及活化表面从而有利于生物材料的粘合。后者通过改变表面极性、接枝特殊的官能团或在表面聚合涂层来实现。为了更好的理解等离子体如何调整表面来满足应用的需求,让我们来看一些重要的例子。 

微流体装置和亲水性 

表面能是一种决定浸润性、生物污染易感性等因素的材料性能。通常,具有高表面能的材料是亲水性的,对血浆、细菌细胞悬浮液、缓冲液、油墨、胶水等流体以及各种吸附物和涂层具有浸润性。另一方面,低能量的表面称为疏水性,具有不粘的特性。将在下面讨论这些不粘表面。 

通常,微流体装置需要亲水性的表面以便于分析物可以持续平缓的流经微通道而到达探测和处理部件。这种流动可通过各种抽吸、电渗透、热量、机械等方法来实现。与培养基(见下面)一样,微射流器件由疏水性的聚合材料(丙烯酸、聚苯乙烯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成。由这些材料的疏水性导致的一个主要问题就是在微通道中捕集的气泡抑制了液体的流动。即便通道用酒精和缓冲液处理过,仍存在气泡问题。用等离子体处理可以氧化微通道的表面,使它们变成亲水性,从而防止气泡的形成。电动抽吸时的表面电荷密度同样会影响流动速率。电动抽吸通过把电能转换为动能的电反应原理来驱动流体通过微通道。带电表面会吸引电解液中的带有反性电荷的微粒。这样可以使这些微粒仍保留在流体中,通过电动抽吸而更容易的通过通道。等离子体可以有效地促进带电表面的电泳或电渗透流动。

3:上面的反应机理是等离子产生的氧基团攻击吸附在表面的碳氢化合物的简单示意图。还存在众多其它的机理包括不同的氧的激发状态,如自由基态和二价分子。吸附在表面的碳氢化合物可以被等离子体中的电子碰撞所激化,从而提供另外可行的反应路径。  

 

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