基质材料是微流控芯片的载体，在微流控芯片发展的初期，硅材料作为构建微流控芯片的首选材料而被广泛使用，这主要归因于业已成熟的半导体技术。但是随着研究的不断深入和应用领域的不断拓展，它表现出了不同程度的局限性：硅材料属于半导体，不能承受高电压，此外，硅材料不透明，与光学检测技术不兼容。
玻璃材料具有很好的电渗性质和优良的光学性质，无论是从其物理性质还是化学性质来讲，都非常适合于微流控芯片的制作，但是它的光刻和蚀刻技术工艺复杂、费时，制作成本过高，这些因素制约了玻璃微流控芯片的应用和推广。
因此，研究者们开始把更多的注意力转向了原材料便宜、加工制作简单的高分子聚合物，目前，以聚二甲基硅氧烷（PolydiMethyl-Siloxane，PDMS）为代表的有机高分子聚合物已成为微流控芯片研究的热点，PDMS表现出了非常理想的材料特性：良好的绝缘性，能承受高电压，已广泛应用于各种毛细管电泳微芯片的制作；热稳定性高，适合加工各种生化反应芯片；具有很高的生物兼容性和气体通透性，可以用于细胞培养；同时具有优良的光学特性，可应用于多种光学检测系统；弹性模量低，适合于制作微流体控制器件，如泵膜等。此外，PDMS还可以和硅、氮化硅、氧化硅、玻璃等许多材料形成很好的密封。此外，较常用的高分子聚合物还包括聚甲基丙烯酸甲酯（PolyMethylMethAcrylate，PMMA）、聚碳酸酯（PolyCarbonate，PC）等。
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