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微流控芯片通道网络中微流体的操控是微流控分析的基础,而微泵和微阀则是微流体操控的基本元件,研制性能优越、集成化程度高的微泵和微阀受到越来越多的学者的关注。在微米尺度下,通道表面积/体积比增大,表面张力起到重要的作用。毛细管力微阀就是借助于微尺度下流体表面张力的作用来对微流体的流动/停止或流动方向进行操控的。毛细管力微阀具有成本低、体积小,操作灵活的优点,特别适用于“一次性”芯片设计应用中。聚二甲基硅氧烷(PDMS)具有成本低、易于翻制加工的优势,是制备微流控芯片的常用材料。目前PDMS芯片上微流体的操控主要采用气动微阀,但气动微阀需要复杂的外部气源和操控系统。据我们所知,还未有对全PDMS芯片通道内制备温控毛细管力微阀并应用于微流体控制的报道。本论文拟在全PDMS微流控芯片的通道内,通过区域表面接枝的方法制备温控毛细管力微阀。全文分为两章。第一章,对微流控芯片上的毛细管力微阀的原理、分类及构建模式,温敏高聚物及其在微流控芯片液流操控方面的应用,PDMS的表面改性等三方面,做了文献综述。第二章,研究了在全PDMS微流控芯片中制备集成化温控毛细管力微阀的方法。考察和优化了在PDMS表面接枝聚丙烯酸(PAA)和聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)实现亲疏水性调控的实验条件。在此基础上,研究建立了在PDMS通道内的“二步法”区域接枝改性方法,即在PDMS绝大部分通道表面引入亲水性高聚物PAA,而在需要设置毛细管力微阀的部位接枝温敏高聚物PNIPAAm,采用此种方法在直通道和T型通道内制备了毛细管力单阀和双阀。通过微型半导体加热/制冷器对微阀的温度进行调控,实现了在PDMS通道内水溶液流体的简单操控。本文的主要创新点：研究建立了一种以紫外选择性光化学反应为基础,在PDMS通道内经过两次光照嵌段接枝亲水性高聚物聚丙烯酸(PAA)和温敏高聚物PNIPAAm的新方法,并以此法在PDMS通道内构建温控毛细管力微阀,通过切换温敏高聚物PNIPAAm阀区的温度,实现了对微通道内液体的停止/流动的控制。与文献报道工作相比较,本方法适用于在全PDMS芯片的通道四周接枝改性,形成均一的PNIPAAm改性表面,操作步骤简单,成本低,特别适合在“一次性”芯片中应用。