基于低温直接键合的血细胞计数芯片结构制备

研究了一种新颖的微流管道血细胞计数器的结构及其工作原理,采用流体动力学对其液体分层流动特性进行了仿真分析,结合图形制备和低温直接键合工艺制作了硅基微流体管道血细胞计数器结构,并采用红外透射方法对微流体管道结构进行了检测.对封闭管道的流通性及结构的键合强度也进行了测量.研究分析表明,采用上述工艺制备的微流体芯片结构与电子器件兼容性好,具有良好的化学惰性和热稳定性,而且管道结构规则,精度高,键合界面层薄,具有较好的应用前景.     

行波压电微泵的制作和测试(英文)

微泵是微流体芯片发展水平的重要标志.为提高微泵的工作性能,提出了一种新型行波驱动的压电微泵.在设计了不同的微管道结构(锯齿形微管道和直微管道)的基础上,对压电执行器和微管道进行仿真分析和优化设计.采用热键合工艺制作具有不同微管道的微泵,在不同频率的驱动信号下测定行波微泵的频率特性,同时也测量了微泵流速与背压的关系曲线以及电压幅值特性.相比于直管道微泵,锯齿形管道微泵具有更好的工作性能,在26 V驱动电压下,其最大平均流速和背压分别达到33.36μL/min和1.13 kPa.     

基于白光干涉测量技术的微器件三维形貌重构

垂直扫描法可以重构微系统中微纳结构的表面形貌, 更适合具有台阶结构的微纳结构, 其分辨率高、解算速度快、精度较高. 本文利用基于白光干涉技术的垂直扫描法, 对微器件的台阶形貌在微系统测试仪下所得的干涉图进行分析, 并重构台阶结构的表面形貌, 微系统测试仪所取的干涉图符合垂直扫描法的要求, 即光强峰值附近没有达到饱和, 得出了清晰的三维形貌图, 解算出的台阶高度和实际台阶高度一致, 其横向分辨率为 1.6 μm, 纵向分辨率为 0.05 μm.     

超磁致伸缩单晶微位移致动器特性研究

采用高性能Tb0 .3 Dy0 .7Fe2 单晶材料 ,通过优化微位移致动器的机械、磁路参数 ,研制出了具有非水冷结构的新型微位移致动器。致动器的最大线性工作区间为 0 .5～ 3 5 .5 μm ,工作电压为 2～ 2 4V ,饱和驱动量可达 3 9.5 μm     

电泳芯片上低工作电压分离模式的电场模拟分析

本文根据电泳芯片的低工作电压分离理论模型,选定采用对分离管道侧壁阵列电极以等间距施加电压的方式作为电场模拟分析的模型。利用ANSYS有限元软件分析系统,对微分离管道中的电场分布进行模拟仿真分析。重点探讨了阵列电极的布置方式、电极个数和位置、微分离管道形状、电极表面绝缘层等因素对微管道中电场分布的影响;详细计算和优化了利用电极阵列实现低工作电压分离过程中,分离微管道及电极阵列的基本设计和结构参数。这为研制一种微型化的低电压电泳芯片系统奠定了一定的理论基础。     

低电压电泳芯片及其在生化样品分析中的应用

为了解决微流控电泳芯片集成化问题,设计并制作出一种具有管道两侧微阵列电极结构的硅-PDMS复合低电压电泳芯片.通过电路控制程序在微侧壁阵列电极上施加交替循环的低电压,以实现芯片微管道中低电压电泳过程;并对硅-PDMS芯片的电绝缘性、伏安曲线及电渗流等性能进行了测试和评价.以pH为10.0、10mmol/L的硼砂作为缓冲体系,分离场强150V/cm、切换时间3s的条件下,完成了10-4mol/L的苯丙氨酸和精氨酸的低电压电泳分离,分离度达1.6,实现了两种氨基酸的完全分离.在此基础上,将系统用于牛血清白蛋白和α-乳白蛋白的分离,并初步实现了该两种蛋白质的芯片电泳分离.     

基于多层SU-8结构的微喷阵列芯片的制作与应用研究

采用光刻胶SU-8的光刻成型技术和"多次光刻、一次显影"工艺制备了基于三层SU-8结构的微喷阵列芯片,重点研究了SU-8胶工艺过程中平整度、温度和曝光剂量对多层微结构的影响,解决了芯片结构有裂纹、发生破裂和喷孔堵塞等问题.利用O2等离子体处理了芯片微管道内表面,使液体样品在进样后能够进行自动传输、分配和贮存.持续10ms的10kPa气压驱动下,该芯片可以在3.4mm×3.4mm的尼龙膜上制成5×5样品微阵列,25个点直径平均值为384μm,变异系数为2.6%.利用该芯片制成的DNA微阵列的信号强度变异系数达到4.5%,直径大小变异系数达到3.2%,符合生物微阵列分析的要求.     

超声破坏微泡治疗大鼠下肢血管闭塞的研究

目的用超声破坏微泡的方法促进大鼠下肢血管闭塞模型的血管新生.方法30只大鼠随机分为3组,建立下肢血管闭塞模型,一组采用超声破坏微泡的方法;一组单纯超声作用;一组作为对照.14天后处死各组大鼠,用免疫组织化学方法观察骨骼肌组织中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor VEGF)的表达和血管新生情况.结果用超声破坏微泡的方法可在大鼠血管闭塞模型中促进VEGF的表达和缺血骨骼肌的血管再生,与单纯超声组和对照组比较有显著性差异.结论超声破坏微泡可促进血管闭塞后骨骼肌中VEGF的表达和血管新生.     

微注射成形聚丙烯微阵列填充与形态结构

通过微注射成形制得了直径分别为130μm和110μm,高度均为250μm的微圆柱阵列(10×10).不恰当的工艺参数下微圆柱会出现填充不足、表面粗糙、烧蚀和中空等缺陷.实验发现,对于带有微型盲孔结构的模具,注射前抽真空是必需的.当模具温度在90℃、注射压力为100 MPa、保压3 8、模具抽真空的情况下,微型圆柱可以得到完全填充,且没有以上缺陷.为研究聚丙烯微型圆柱的内部形态结构,采用生物制样法将微型圆柱制成10μm厚的试样.偏光显微镜观察表明,直径为130μm和110μm的微型圆柱均具有"表芯结构"表层,剪切区,球晶芯核.扫描电镜观察结果表明,微圆柱横截面上外层球晶尺寸小于中心球晶,且直径为110μm的微圆柱球晶的平均尺寸小于直径130 μm的微圆柱.     

高功率半导体激光器阵列微通道热沉的温度

微通道热沉是解决高功率半导体激光器阵列散热有效的途径,本文利用有限元方法研究半导体激光器的温度,给出了横向尺寸为200 μm×60 μm单个及间距100μm的3,5,9的微通道热沉中的温度,得到微通道数量影响激光器最高温度变化.结果表明,单个微通道构成的热沉可以把注入电流为36 A稳态工作的激光器阵列冷却到342 K,9个微通道可以冷却到306 K.仿真了增加微通道间距的温度分布,发现为间距260 μm的5个微通道热沉,可以将激光器冷却到308 K.