一种太赫兹微流控芯片

很多生物大分子和糖类的特征振动模式恰好位于太赫兹频段内,使得太赫兹成为一种有潜力的生物化学传感工具。水对于生物分子发挥其功能有着至关重要的作用,而由于水对太赫兹辐射有极强的吸收性,研究液体样品的太赫兹透射谱很难。设计了一款太赫兹微流控芯片,以石英片作为基底,利用光刻技术在石英片上制作出高度50 μm的微流通道,从而减少水的吸收;聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为盖膜与石英片键合后打孔。分别在太赫兹时域光谱系统中测量了芯片的透过率、水的吸收系数以及折射率,在透过率高于30%的0.2 THz~1 THz频段内水的吸收系数没有明显峰值出现,且随着频率的增加而单调递增,与前期考察结果一致。此微流控芯片有潜力用于液体在0.2 THz~1 THz频段内的光谱测量,实现对小剂量生物化学液体样品的实时、无标记传感。     

医用微流控芯片研究进展

随着微电子学和微机电系统技术不断发展,微流控芯片技术不断创新,一些具有颠覆意义的新型医用芯片不断出现,并成为现代医学技术的支撑工具。首先,概述了医用微流控芯片的概念和应用。然后,介绍了6种具有代表性的新型医用微流控芯片的研究进展,包括基因芯片、即时诊断芯片、免疫芯片、可穿戴式芯片、数字化聚合酶链式反应芯片、循环肿瘤细胞芯片、组织与器官仿生芯片。最后,总结了医用微流控芯片的发展趋势。     

一种双极板结构数字微流控芯片研制

基于介电润湿研制了一种将零电极布局为介电层表面的双极板结构数字微流控芯片.为了降低驱动电压并提高介电层的抗击穿能力,将介电层设计为Si3N4-SiO2层状复合结构.30 V直流电压作用下,成功实现了对0.5 μL去离子水微液滴的连续输运操控;且在100 V以内电压作用时,均未出现介电层击穿.实验结果表明所研制数字微流控芯片可行.     

多模干涉光波导型微流控液体折射率监测用芯片的设计

将微流控结构和光波导多模干涉(MMI)结构功能结合在一起,利用导波的多模干涉效应,对微通道中的液体变化进行实时监测.液体中成分或浓度的变化导致液体的折射率变化,通过监测MMI的输出波导的功率,得到液体折射率的变化,从而得到液体成分浓度的变化.计算模拟显示,对液体的折射率变化灵敏度可达到0.0001.对不同流量的要求,提出了两种微流控结构和光波导MMI复合结构,有望在微流控生化分析芯片中得到应用.     

微流控芯片与计算机间通信模型的研究

微流控芯片技术是一个多领域综合应用的新兴技术,但是这一技术还处于刚刚起步的研究阶段,目前只能同计算机进行链接操作。文章就微流控芯片与计算机之间的通信模型展开分析与讨论,找出适合微流控芯片与计算机之间进行通信的模式。     

太赫兹微流控芯片

大多数生物大分子和基团的振动或者转动能级处于太赫兹频段,而其生物活性在水溶液中才能表现出来,由于水对太赫兹波的强烈吸收,从而限制了太赫兹技术的推广和应用。为了研究水溶液中生物样品的反应、变化等动态特性,将太赫兹技术和微流控技术相结合,分别研究了微流控芯片上微流控沟道的尺寸,微流控芯片的材料及其制作流程,最后用去离子水对该芯片进行了初步测试,证明了该太赫兹微流控芯片的可行性。     

一种芯片式血流变分析系统的初步研究

血液流变性质具有重要的病理和生理意义。针对血液流变特性测量的便携化和自动化发展,本文提出了一种基于PDMS芯片的简化的血液流变性质检测方法,初步设计并制作出一种集压力检测系统,平层腔,图像测速系统于一体的双面沟道微流控PDMS芯片血液流变检测系统。本文工作主要包括：基于芯片流路流速和压力变化的流体粘度测驻方法推导;利刚娃微图像配准操作的PDMS双面结构模塑成型工艺进行测量芯片的制作;结合双光路显微图像测量和简化压力驱动进行的系统构建等。最后将此芯片应用于血液流变性质实验进行系统的功能性验证。     

一种新型分析芯片的发展及其应用

指出微全分析系统已成为国际关注的焦点,它正向着微型化、集成化、便携化、自动化方向发展。它使许多不连续的分析过程连续化和自动化,完成实时及在位分析,实现高效率、快速度、少耗样、低成本、无污染、大批量生产的目标。目前,微流控芯片主要应用于医学临床诊断、新型药物的研制与开发以及环境监测等领域。着重介绍了微流控分析芯片的特点、工作原理及其分类,最后强调了微流控分析芯片的发展和应用。     

微流控芯片流式细胞术

流式细胞术在单细胞分析领域应用广泛,但常规仪器体积大、价格昂贵.基于微机电(MEMS)技术的微流控芯片流式细胞术具有耗样少、集成度高、体积小等特点,可以更好地实现细胞操控、检测与分选.综述了微流控芯片流式细胞术,包括样品聚焦、信号检测、细胞分选等技术的研究进展.     

基于微流控芯片的POCT化血凝检测装置

血液凝固检测对心脑血管和血栓类疾病的诊断和治疗具有重要意义。为了解决当前血液凝固检测仪器依赖进口、检测成本高、患者负担重等问题,设计并研制了一种基于微流控芯片的血液凝固检测装置。该装置利用血液凝固过程的理化性质变化,结合微流控技术、嵌入式技术和图像处理技术实现了POCT化的血凝检测。整个装置由负压驱动模块、图像采集模块、LCD屏幕模块和微流控芯片组成。两组血凝检测实验证实了该装置的可行性与实用价值。     

一种低成本高效率气动式微流控混合器

液体混合是微流控芯片的重要功能之一,微流控液体混合方式可分为主动式和被动式两种。针对目前微流控混合器存在的被动式混合效率不高和主动式混合器制作工艺复杂等问题,研究设计了一种基于雕刻机加工的低成本、高效率气动式微流控混合器。该微流控芯片采用数控雕刻机快速加工微模具,经PDMS固化、翻模、打孔和键合等工艺,实现了微流控混合器的制作。同时研究设计了多气室脉冲气体驱动模式,有效实现了微量试剂和样品的快速混合。实验结果表明,所研究的主动式微流控混合器可以产生对流混沌作用,显著提高微尺度下的混合效率,为实现低成本的微流控芯片制作和高效试剂混合的MEMS生化检测系统提供了一种有效的技术途径。     

一种基于氮化硼纳米管的微纳流控芯片北大核心

由于纳米尺度流道加工过程中存在工艺复杂、效率低等缺点,限制了微纳流控芯片在纳米尺度下流体特性研究领域的应用。针对此问题,提出利用氮化硼纳米管作为纳流道集成到微纳流控芯片中的方法,并对芯片的离子输运性能进行测试。在微纳流控芯片制作过程中,结合SU-8厚胶光刻工艺与PDMS键合技术,使附着在Si/SiO_2基底上的氮化硼纳米管连接两个储液槽。实验结果表明,本方法加工出的芯片微流道深度为(15±0.3)μm,纳流道长度为28.12μm,直径为148 nm。此外,浓度高于100 mmol/L的KCl溶液注入芯片后,在氮化硼纳米管内达到离子平衡至少需要3 h,离子电导与浓度之间存在G_(ionic)~c~(0.43)的非线性关系。     

新型恒流式颗粒计数技术及微流控芯片装置

报道了一种新型恒流式颗粒计数技术及微流控芯片装置。通过在微流控芯片主通道样品孔两端分别插入一定尺寸的Zn和Cu电极,可在主通道内形成较为稳定的恒流源。当绝缘材质的颗粒通过检测区域时,会从检测区域排出等体积的电解质溶液,使检测区域的电阻变大。该电阻变化会使检测区域两端电压发生改变,并以脉冲电压信号的形式被检测系统检测到,从而实现颗粒计数。实验结果表明:当主通道两端电压相同时,恒电流系统的检测信噪比要远远高于直流稳压电源;随着Zn电极面积的增加,相同尺寸颗粒经过检测区产生的电压信号幅值也随之增加。原电池自驱动微流控芯片装置结构简单、检测精度高,无需外接昂贵的恒流源装置,可发展成为便携式仪器,有望用于某些特殊场合的现场检测。     

阀控式密封铅酸蓄电池充电芯片系统的设计

本文介绍了阀控密封铅酸蓄电池(VRLA)的特性以及VRLA充电芯片系统的设计,并详细讨论了控制环的设计.根据功能抽象出芯片内部的模块图,并逐一给出这些模块的技术指标.     

基于半开放式微流控芯片的ZnO纳米材料的合成

设计并制备了一种半开放式微流控芯片,通过微通道喷管在邻近区域产生浓度梯度,探究了不同体积流量下的浓度变化,并在该区域合成氧化锌(ZnO)纳米材料.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对ZnO纳米材料的形貌和晶体结构进行了表征.结果 表明,由于流场和扩散的影响,生长溶液在合成初期会形成显著的浓度梯度,进而...     

微流控芯片的键合技术

微流控芯片实验室的成品率普遍较低,其中密封技术是微流控芯片制造过程的关键步骤,也是难点之一。玻璃等硬质材料常通过热键合和阳极键合技术实现密封,而节能省时的低温玻璃键合技术更受科研人员的青睐。此外,胶黏剂键合和表面改性键合以其便捷性和实用性的优势成为玻璃和聚合物芯片键合领域重要的部分。常用的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚甲基丙烯酸甲基(PMMA)高聚物材料则依据其不同的适用场合而采用不同的键合方式。介绍和分析了微流控芯片领域常用的玻璃、PDMS和PMMA材质键合方式,为微流控芯片制备方法提供了技术指向,对提高微流控芯片制作的成品率产生积极的影响。     

光敏微晶玻璃微流控芯片材料制备

以具有良好的光化学加工性能的光敏微晶玻璃作为芯片材料对于简化微流控芯片制备工艺、降低芯片制备成本具有重要意义.基于这一点,利用XRD和SEM技术,研究了不同制备方法、不同玻璃组分对玻璃光化学加工性能的影响.研究表明,以溶胶凝胶法制备的均质粉体作为原料,采用低温熔制手段能提高玻璃的光化学加工性能,合理的光敏剂和晶核剂含量(分别为0.005%和0.012%)有助于提高光化学加工表面的平整度.从研究结果来看,调节玻璃中光敏剂和晶核剂含量以进一步提高玻璃光化学加工表面质量是今后工作的努力方向.     

微流控芯片技术在细胞生物学研究中的应用进展

微流控芯片作为生物学研究平台的一种,优势显著,如：集成化、低消耗、高通量等,其所提供的细胞研究条件不仅具有较强的可控性,同时也十分精细,因此,该平台得到了细胞生物学学者的广泛关注。本文介绍了微流控芯片技术的概况,重点阐述了其在细胞生物学研究中的应用。     

PDMS微流控芯片中的微通道加工技术

传统加工方法制作PDMS微流控芯片中的微通道存在诸多限制,特别是难以实现复杂三维微通道的加工。首先介绍了微通道的传统加工方法,接着简要介绍了不同3D打印技术的基本原理,最后重点阐述了3D打印技术在PDMS微流控芯片微通道加工中的应用。未来,微流控芯片中微通道的加工将会向着高通量、低成本、高精度、三维化、集成化、微型化的方向发展。3D打印、以纳米压印为主要代表的微纳制造技术与传统微通道成型技术的不断融合,为研究人员提供了更多的思路,必将成为微通道加工中的重要技术手段,推动微流控芯片在生物医学、检验检疫、分析化学等领域更广泛的应用。     

光敏微晶玻璃-PDMS微流控芯片制备及电渗性能研究

以光敏微晶玻璃和PDMs为材料,通过光化学加工和等离子体改性,制备了光敏微晶玻璃-PDMs微流控芯片,并对该芯片的电渗性能进行了初步的研究.结果表明,该芯片的制作工艺简单,且电渗性能稳定.芯片的电渗速度随缓冲液浓度的增大而增加,表面活性剂的加入可以改善电渗速度,电压在1.8 kV内与电渗速度具有线性关系.