微通道的作用主要是進(jìn)樣和分離樣品，將微閥、微泵等連接到微通道上以實現(xiàn)在線自動化操作。微通道的尺寸一般在微米量級，受微通道加工技術(shù)限制，初期所制作的微流控芯片都選用了表面積較大的基片，并且只有一條微通道。隨著微加工技術(shù)的不斷成熟，逐漸出現(xiàn)了包含兩條交叉通道及四個緩沖池（分別為樣品池、廢液池、陽極池和陰極池）的微流控芯片、分離通道制作成彎曲的蛇形芯片、同步循環(huán)毛細(xì)管電泳芯片和陣列通道芯片（其分離通道數(shù)目最高可達(dá)384條）。以單通道為基體派生出來的一系列芯片（包括微反應(yīng)室等在內(nèi)）目前使用最為廣泛。PDMS微流控芯片的微通道的加工方法主要包括熱壓法、注塑法、模塑法、激光切蝕法和LIGA等。

１熱壓法

熱壓法是一種在模具、壓力、熱量的共同作用下使熱塑性塑料或高聚物實現(xiàn)精確成型的方法。微流體中常用的熱塑性塑料包括：聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)烯烴共聚物和聚對苯二甲酸乙二醇酯等。對于PDMS而言，熱壓法通過PDMS基片與模具對準(zhǔn)加熱，并在模具和基片之間施加一定壓力，保持3-4min，在溫度降低到室溫時撤除壓力，將模具撤出后留下具有微觀結(jié)構(gòu)的芯片。

與單獨切割各層，然后利用黏合劑粘合各層制作微通道的層壓法相比，熱壓法可以較快地復(fù)制微結(jié)構(gòu)，克服了層壓法制備的芯片難以應(yīng)用在高壓環(huán)境下、容易出現(xiàn)粘合不均勻的缺點；與注塑法相比，由于熱壓法中的熱塑性材料流動性較差，顯著降低了材料中產(chǎn)生的應(yīng)力，成型件的收縮率較低，提高了微通道的精度。

熱壓法設(shè)備便宜，操作方便；其缺點是對材料要求較高，模具制作時間較長、無法實現(xiàn)微納尺度的微通道加工。熱壓法使用的模具有兩種：金屬絲模具和刻蝕有凹凸的微通道硅片陽模。以金屬絲為模具只能制作簡單結(jié)構(gòu)的微通道，如果通道存在交叉點，在同一平面壓制后則會形成不規(guī)則形狀的微通道，影響進(jìn)樣和分離的效果。用刻蝕有凹凸的微通道硅片陽?？梢灾谱鲝?fù)雜微通道，通道交叉處的結(jié)構(gòu)完整。

目前對熱壓法的研究主要集中在如何提高傳統(tǒng)方法的效率上。通過改進(jìn)熱壓法，提出了熱侵入法，通過使用快速模板模具制造方法，能夠?qū)崿F(xiàn)在各種熱塑性塑料中一步制備尺寸小于50μｍ的錐型柱、臺階以及三維蛇形等復(fù)雜三維通道。通過引入金屬３Ｄ打印的方法打印了熱壓法使用的模具，大大減少了模具制造的時間。

２注塑法

注塑法最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代，其主要加工流程是：首先利用光制作技術(shù)或精密機(jī)械加工技術(shù)（微細(xì)電火花加工技術(shù)、微切削技術(shù)等）加工出微注塑模具（一般為高性能金屬材料），模具的加工方法將直接影響模具的精度，進(jìn)而影響微通道的分辨率，光制作技術(shù)加工的模具精度可達(dá)幾百納米，而精密機(jī)械加工技術(shù)加工的模具精度一般在幾十微米；將模具安裝到微注塑機(jī)上，將PDMS注入模具；固化后，將PDMS從模具上剝離，經(jīng)過后處理與玻璃片封裝。

注塑法的主要優(yōu)點是：模具可多次重復(fù)使用（一般模具可以使用幾十萬次），芯片加工時間短、成本低、適合芯片的批量生產(chǎn)。注塑法的缺點是：只能使用熱塑性材料，模具價格高、制作復(fù)雜且模具特征不得有底切。

近年來關(guān)于模塑法的研究主要集中在兩方面：一是減少模具制造的時間和成本，二是拓展已有方法和材料的功能。在注塑過程中引入超疏水表面層，實現(xiàn)了全血液滴在微流控芯片中的精確形成和流動；同年，將復(fù)雜流體處理技術(shù)整合到注塑微流控芯片中，改進(jìn)了注塑微流控芯片的功能，使其更好地應(yīng)用在即時診斷中。３Ｄ打印金屬模具在低成本、快速模具制造中顯示出了巨大的潛力。嘗試用３Ｄ打印的方法打印注塑法所需要的模具，該模具可以連續(xù)制造超過一百個芯片而不會失效。

３模塑法

模塑法于1998年提出，具體加工步驟是：在潔凈干燥的硅片上甩涂具有高分辨率、高縱橫比、良好的模具耐久性的SU-8光刻膠，經(jīng)曝光后烘焙，將掩膜板與基板對準(zhǔn)后覆蓋在光刻膠層上，曝光后再經(jīng)過一次PEB，最后通過超聲顯影后得到所需通道部分凸起的模具；模具上澆注混合了一定比例固化劑的PDMS預(yù)聚物，加熱固化1h后，將模具與PDMS分離，就得到了具有微通道結(jié)構(gòu)的PDMS基片，打孔后，將基片與潔凈的玻璃蓋片鍵合就得到了PDMS微流控芯片。

模塑法制作PDMS微流控芯片具有工藝簡單、對環(huán)境要求低等優(yōu)點，其分辨率最高可達(dá)幾百納米，由其發(fā)展而來的納米壓印光刻技術(shù)分辨率可達(dá)15nm；此外，將多個模制層堆疊在一起，可以構(gòu)造出復(fù)雜的三維通道，因此其成為目前使用最廣泛的高聚物微流控芯片加工方法。

模塑法的主要局限在于：其模具的制作要在潔凈室中完成；模具如果保存不當(dāng)，模具圖案容易出現(xiàn)缺損；此外，在撤模過程中可能會發(fā)生通道變形。

目前，模塑法的研究熱點是如何利用模塑微流控芯片進(jìn)行三維細(xì)胞培養(yǎng)。用模塑法制作了微流控芯片，并在微通道內(nèi)構(gòu)建載有細(xì)胞的水凝膠，實現(xiàn)了以流體流動控制三維細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

４激光切蝕法

激光切蝕法利用紫外激光器產(chǎn)生的激光對可降解的PDMS材料曝光，PDMS在激光作用下C-H鍵被切斷而降解，吹掃降解產(chǎn)物，最終產(chǎn)生微通道。1997年提出用紫外線激光器加工微通道，采用激光切蝕法的一個優(yōu)點是可以加工出高深寬比的微通道。激光切蝕法使用單光子能量大的激光，以冷加工的方式對材料進(jìn)行加工，通過控制激光的強(qiáng)度來控制PDMS材料降解的深度，從而實現(xiàn)不同深度微通道的加工。激光切蝕方法分為兩種：一種是掩模曝光法；另一種是直接寫入法。前者通過掩?？刂莆⑼ǖ赖男螤?/span>；后者通過控制激光器與PDMS基片的相對運動實現(xiàn)不同形狀通道的加工。前者加工速度快，但由于掩模板的形狀相對固定，因而無法實現(xiàn)個性化的加工。激光切蝕法加工出的微通道精度可達(dá)25μｍ，但設(shè)備成本較高，并且可能會留下影響芯片通道性能的殘余物。

由紫外光刻發(fā)展而來的極紫外光刻技術(shù)是最近的研究熱點，極紫外光刻與灰度光刻的結(jié)合可以實現(xiàn)納米尺度的微通道加工。