微流控芯片的智能設計使實驗室規(guī)模靈敏度的光學檢測儀器具備了便攜性、響應時間快、樣品用量少、并行處理和讀出等性能。
      微流控芯片（LOC）將實驗室功能如進樣、混合、在線檢測等結合在一個單一的設備上。潛在的，該技術使得分析操作可以在實驗室外進行，并且為生物化學和生物醫(yī)學分析的實時和現(xiàn)場測試提供了可能性。
這項技術可以應用在包括護理點診斷、環(huán)境監(jiān)測、法醫(yī)學、食品質(zhì)量控制和工業(yè)分析等領域。然而，盡管近年來取得了長足的進步，微流控芯片的應用仍然局限于實驗室原型，沒有廣泛常規(guī)的使用于臨床或高通量應用。這是因為體積龐大、價格昂貴的顯微鏡（微流控芯片除外）對實現(xiàn)光學檢測是必要的。
       為了解決這個問題，行業(yè)人士提出了小型化和集成這些光學功能在芯片上以及應用先進的聚合物復制技術。這將使聚合物微流控芯片能夠大量生產(chǎn)在部署成本在更廣泛的范圍內(nèi)降低的情況下。微流控芯片的智能設計使實驗室規(guī)模靈敏度的光學檢測儀器具備了便攜性、響應時間快、樣品用量少、并行處理和讀出等性能。
       直到最近，微流控芯片的原型主要是石英，玻璃，或硅。然而，石英和玻璃微機械加工復雜且昂貴，而硅在人們感興趣的光譜波段缺乏光學透明性。大多數(shù)應用要求使用一次性設備來消除樣品污染的風險或耗時沖洗的負擔，這樣聚合物作為微流體器件的基片材料獲得一個主導作用。彈性體的聚（二甲基硅氧烷）（PDMS）是迄今為止制作微流控芯片最流行的聚合物，這歸功于他通過鑄造和軟光刻技術簡單處理程序。          然而，PDMS微流控芯片有幾個缺點，如由于低剛度引起的變形，由于高透氣性導致的蒸發(fā)，以及從培養(yǎng)基吸收疏水性分子。此外，PDMS的大批生產(chǎn)是不可能的。歸功于高寬比的由復制技術支持的基于聚合物的微細加工技術的最新進展，我們可以使用其他聚合物克服這些缺點，為大規(guī)模生產(chǎn)提供現(xiàn)實的機會。事實上，這些聚合物提供了大量的人們感興趣的材料和表面化學性質(zhì)，如良好的光學透明性、生物相容性、生物降解性和機械穩(wěn)定性，這是任何其他類的材料無法實現(xiàn)的微觀設計功能。在我們的工作中，我們利用超精密金剛石工具（UDT）制作含有自由曲面光學性能的微型光學、微機械和微流控2.5D和3D組件或混合組合物。除了成型聚合物，UDT還可以使金屬模具作為在隨后的復制過程中的墊片制造出來，如微注射成型或熱壓。我們使用后者，因為它是高精度和高質(zhì)量復制2.5D微型元件的首選技術。熱壓印的最重要的優(yōu)點是，由于一個低的物質(zhì)流，它避免了內(nèi)部應力。雖然熱壓通常比注射成型周期長，但是我們的設備兼容300mm晶圓規(guī)模復制（見圖1），實現(xiàn)了低成本生產(chǎn)。對于無泄漏密封的微流體通道，我們使用一個明確的激光焊接技術。