a.良好的化学及生物相容性；

b.良好的电绝缘性和放热性；

c.良好的光学性能；

d.良好的可修饰性，可产生电渗流或固载生物大分子；

e.工艺简单，成本低廉。

常用于制作微流控芯片的材料有单晶硅片、石英、玻璃和有机聚合物如聚 甲基丙烯酸酯(polymethylmethacrylate, PMMA)、聚二甲基硅氧烷 (polydimethylsiloxane, PDMS)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)以及水凝胶等。

a.硅具有良好的化学惰性和热稳定性，使用光刻和蚀刻方法可以高精度地复制制出二维图形或者复杂的三维结构。硅材料的不足之处是易碎、价格偏高、不透光、电绝缘性较差、表面化学行为也较为复杂，因此在微流控芯片中的应用受到限制。

b.石英和玻璃有很好的电渗和优良的光学特性，它们的表面吸附和表面反应能力都有利于对表面改性，但是价格相对较高，尤其是石英。采用与硅片类似的光刻和蚀刻技术可以将微结构刻在石英和玻璃上。因此，石英和玻璃材料已被广泛应用于制作微流控芯片。石英尤其适合于用紫外分光光度法检测的微流控芯片制作。

c.高分子聚合物具有种类多、加工成型方便、原材料价格较低等特点，非常适合于大批量制作，物料成本很低。用于微流控芯片制作的髙分子聚合物主要有三类：热塑性聚合物，固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物，热塑性聚合物有PMMA、PC和聚乙烯等；固化型聚合物有PDMS、环氧树脂和聚氨酯等,它们与固化剂混合后,经过-段时间的固化变硬即可得到芯片；溶剂挥发型聚合物有丙烯酸，橡胶和氟塑料等，制作时将它们溶于适当的溶剂，再通过缓慢挥发溶剂而得到芯片，弹性PDMS材料，又称硅橡胶，是众多聚合物中用得较多的一种。它能透过250nm以上的紫外光；耐用，有一定的化学惰性；生物相容性好，廉价；能可逆和重复变形而不发生永久性破坏；能用模塑法高保真地复制微流控芯片；芯片微通道表面可进行多种改性修饰；它不仅能与自身可逆结合.还能与玻璃、硅、二氧化硅和氧化型多聚物可逆结合。

近期，一种以纸(如滤纸、层析纸及硝酸纤维素膜等)作为芯片制作材料和生化分析平台的微流控芯片也被研发成功。通过在纸质/类材质上进行精细加工，可以得到具有目标结构的微通道以及相关分析单元，在满足分析平台微型化、自动化、集成化、便携化的基础上，为目前的微流控分析体系提供了一个全新的技术平台。

纸芯片具有诸多显著的优点，如制作简便、成本低廉、体积小、重量轻、便于储存和运输、生物相容性好、样品/试剂消耗少、分析速度快、可以自身多孔结构实现样品运输、无须外界驱动力等。

纸作为芯片材料相比于传统试纸条有下述优势①纸芯片以微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，既具有定量、定速、流体均一等优点，又可同时检测多个样品或多个指标，实现更高的通量；②纸芯片微通道最小宽度可达100um,仅消耗极少的试剂及样品，即可达到微量分析，进一步降低检测成本；③纸芯片还能组装成三维结构，只需一次进样，即可完成多步分离、纯化及检测。

由于微流控芯片基本组成单元的微米尺度结构，要求在制备过程中必须对环境进行严格的控制。这里所涉及的环境指标通常包括：空气温度、空气湿度、空气及制备过程所使用的各种介质中的颗粒密度。芯片制作较高的环境要求一般需要在洁净室内才能达到。

微流控芯片要在所选用的材料基板上构建出微米级通道和其他组件，内壁光滑度要求很高，需要采用特定的微细加工技术。微细加工技术是将图形高精度转移到芯片上的技术，主要包括光刻（lithography）和蚀刻（etching）等，已广泛应用于半导体和集成电路制作。

玻璃等芯片微细加工技术的基本过程包括涂胶、曝光、显影、腐蚀和去胶等步骤，高分子聚合物微流控芯片的制作技术与玻璃类芯片有很大的区别，所采用的制作技术主要包括热压法、模塑法、注塑法、激光烧蚀法、LIGA法和软刻蚀法等。

2）响应速度快

1）灵敏度髙

在微流控芯片运行过程中，可供检测物质的体积微小（微升、纳升甚至皮升级），且检测的区域一般也非常小，这就要求检测器应貝有更高的检测灵敏度。

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由于芯片微通道尺寸较小，许多混合反应及分离过程往往在很短时间内（秒级甚至更短）即可完成，因此要求检测器具有更快的响应速度。

3）体积小

芯片实验室的最终目的是将尽可能多的功能单元集成在同一块微芯片上，因此,要求作为输出终端的检测器具有较小的体积，最好能直接集成在芯片上。

1.林炳承，罗勇，刘婷娇，陆瑶，《器官芯片》，科学出版社，北京，2019年11月第一版。

2.顾忠泽，徐华，朱存，杜鑫，生物医学工程中的物理化学，科学出版社，北京，2019年4月第一版。

3.Westbrook Weaver HK, Manjima Dhar, Dino Di Carlo, Research highlights: Microfluidic point-of-care diagnostics. Lab on a Chip, 2014, 14:1962-1965.

4.Seo KD, Kim DS, Sanchez S, Fabrication and applications of complex-shaped microparticles via microfluidics. Lab on a Chip, 2015, 15(18):3622-3626.