復合材料制備
傳統復合材料制備方法有粉末冶金法、噴射成型法和各種鑄造技術即模壓鑄造、流變鑄造和混砂鑄造等。所有這些方法是將事先制備好的增強相加入處于熔融狀態或粉末狀態的基體材料中,于是傳統的增強相被稱為外加的。外加法制備的復合材料存在增強體顆粒尺寸粗大、熱力學不穩定、界面結合強度低等缺點。為了克服這些缺點,近年來出現了原位合成技術,即在一定條件,通過化學反應,在基體內原位生成一種或幾種增強相(如TiB2、Al2O3、TiC等) ,從而達到強化的目的。這種方法可得到增強顆粒尺寸細小、熱力學性能穩定、界面無污染、結合強度高的復合材料,是一種有前途的顆粒增強復合材料制造工藝。原位合成法常用于碳納米管的強韌化工藝中。對碳納米管進行羥基磷灰石包覆利用的就是原位合成法。
生物芯片制備
在生物基因工程領域,生物芯片制備中材料的固定方式主要包括原位合成法和點樣法兩種,點樣法又分為接觸式點樣法和非接觸式點樣法。原位合成法主要用于基因芯片的制備,點樣法可用于基因芯片和蛋白質芯片的制備。細胞芯片主要是通過細胞本身的貼壁生長來完成固定。組織芯片通過一些黏性溶劑(如石蠟)使組織切片固定在載體上。某些微流體芯片不需要材料的固定,只是通過硅材料上大量的微通道來完成檢測,另外一些微流體芯片通過特殊的作用(如蛋白質的特異性結合、序列互補DNA片斷等)把材料固定在微粒上來完成檢測。在此我們主要介紹原位合成技術和直接點樣技術。
原位合成是直接在固體基質上用4種單核苷酸合成所需的DNA片段。Affymetrix公司的GeneChipTM是高密度寡核苷酸微陣列原位合成的代表,制造工藝采用原位光刻合成。其他原位合成制造工藝還有光敏抗蝕層并行合成法、微流體通道在片合成法、噴印合成法及分子印章在片合成法。