PMMA微流控芯片高效键合工艺研究

利用有限元软件对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片键合过程进行仿真分析,而后以缩短键合时间为目的,针对键合温度、键合压力进行了相应的实验研究。结果表明,当键合温度低于聚合物材料的玻璃化转变温度时,芯片易产生未键合区域,当键合温度高于玻璃化转变温度时,微通道随温度的升高发生严重变形,最佳键合温度值应在材料玻璃化转变温度附近进行选取;键合温度105℃,键合压力1.0 MPa时,可在5 min的键合时间内得到微通道变形较小且完全键合的微流控芯片,满足模内键合的需求,大大缩短了芯片的制造周期。     

微流控芯片超声振动注射成型模具设计

针对目前微流控芯片注射成型中微通道充填困难、成型精度低等问题,研究超声振动辅助注射成型微流控芯片的方法,设计出微流控芯片超声振动模具。创新性地引入热流道系统,实现了超声振动系统与注射成型模具的有效集成;独特的流道和型腔布置实现了芯片的基片和盖片同模同时成型;改进的二次顶出机构实现了芯片的无损脱模。     

微流控芯片注射成型流动平衡数值模拟分析

针对微流控芯片模内键合的动作要求,设计了浇注系统,并进行了微流控芯片流动平衡的充填仿真研究,对模具的浇注系统的尺寸进行了优化,研究结果表明:盖片的浇口尺寸对流动平衡的影响非常小,基片分流道高度对流动平衡影响较显著。随着基片分流道高度的减小,基片与盖片的充填时间越来越接近,当基片分流道高度降至1.5mm时,基片与盖片的充填时间只相差0.003 1 s,流动不平衡率仅有2.5%。     

PMMA注射成型工艺及优化

在分析聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的注射成型工艺特性的基础上,讨论了影响PMMA制品质量的工艺因素,包括模具及其浇口设计、烘干处理、注射温度、注射速率、注塑压力、停机处理等。并针对PMMA注塑制品常见缺陷提出了工艺优化措施。     

微流控芯片注射成型过程的数值模拟研究

以生物测试上广泛使用的微流控芯片为研究对象,研究使用聚合物微型注塑方法进行类似产品大规模、批量化生产的可能性。在建立微流控芯片结构模型的基础上,运用聚合物成型分析软件Moldllow对其在不同工艺参数下的成型过程进行了系统研究。结果表明,熔体温度的改变对充填时间的影响甚微,充填时间随着注射速度的增加而明显缩短,注射压力随熔体温度的增加而减小,随注射速度的增加而增加。增加熔体温度和注射速度可以降低翘曲变形。     

微流控芯片的紫外光固化注射成型工艺对微结构的影响

研制了紫外（UV）光固化注射成型机,对微流控芯片的微结构复制度进行了研究。结果表明,提高保压压力,填充能力得到提升,复制度提高;光照强度对微结构复制度影响较小,原因是光照强度对收缩总量的影响较小;低黏度树脂混合物有利于微结构的填充,但是黏度过低会使得收缩量变大,复制度反而降低;与传统注射成型相比,该方法复制度较高。     

聚合物微流控芯片微通道复制成型技术

阐述了复制成型技术在实现微流控芯片批量化生产过程中的重要意义。分析了微流控芯片对材料的要求,介绍了常用于制作微流控芯片的聚合物材料及其模塑性能。比较了目前常用的加工复制成型模具凸模微结构的加工方法。综述了热压成型、注射成型以及浇铸成型在微流控芯片微通道成型中的应用,并对其进行了比较分析,展望了未来微流控芯片复制成型技术的发展趋势。     

基于黏弹性模型的PMMA微流控芯片模内键合微通道变形研究

针对聚合物微流控芯片模内键合过程中微通道变形的问题,采用黏弹性材料模型对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微流控芯片模内键合过程中具有梯形截面的微通道变形进行了仿真分析;研究了在105℃下,芯片微通道在不同键合压力和键合时间下微通道的变形。结果表明:微通道不能保持键合前的尺寸,温升对微通道变形影响很小;微通道顶部与两侧的黏合使得微通道顶部宽度和微通道高度变形远大于底部宽度变形,并随着键合压力的增大而增大;当键合时间超过50 s后,键合时间对微通道变形影响很小,可以采用较长的键合时间来保证键合强度而不影响微通道形貌。     

COC微流控芯片注塑成型微结构复制度研究

环烯烃共聚物(COC)材料具有比聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)更加优良的光学性能、尺寸稳定性与极低的吸水性。以具有微结构的塑件——微流控芯片为研究对象,利用单因素和正交试验研究COC材料注塑成型过程工艺参数对微结构复制度的影响规律并加以分析。结果表明:熔体温度对其微通道的复制度影响最大,是影响微通道复制不完全的主要因素;注射压力和模具温度次之;保压压力和注射速度的影响较小。     

微流控芯片热压成型仿真研究

建立了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的黏弹性材料模型,利用有限元仿真软件Abaqus,以填充率为质量评价标准,对微流控芯片热压印的填充过程进行仿真。研究在等温条件(模具与芯片温度相同)下时间、温度和压力对微流控芯片沟槽填充效果的影响。仿真结果表明,压印温度和压印力对PMMA聚合物填充效果的影响较大,提高温度和压力都能达到加快聚合物填充速率和提高复制率的作用;时间参数的影响主要体现为增大PMMA的应力松弛现象,延长压印时间同样能达到提高复制率的作用。     

微流控芯片上的细胞培养研究进展

细胞培养技术在过去的很长一段时间内都没有很大的进展,微流控技术的发展为细胞生物学的研究带来了巨大的机遇.微流控芯片的通道尺寸和细胞的尺寸十分匹配,微流控芯片的诸多优势使之成为生物学技术极富吸引力的平台.其中,微流控技术最关键之处在于能够在相对空间和时间尺度对细胞的微环境进行调控.本文综述了近几年来在芯片上培养细胞的最新...     

微流控芯片电泳分析研究进展

综述了近年来微流控芯片技术设计加工、检测、应用方面的研究进展。主要包括电泳芯片制作的新方法、检测手段的创新以及在DNA、氨基酸、蛋白质、生物标记物、食品等方面的应用近况,并对微流控芯片电泳分析的发展进行了总结和展望。     

基于微流控芯片技术的室内空气甲醛检测方法

本研究开发了一种基于微流控芯片技术的甲醛检测装置,实现了甲醛吸收液与显色剂在芯片通道内的充分混合与反应,能快速、准确地测定甲醛含量。结果表明,该方法对甲醛有很好的线性响应,标准曲线相关系数R2>0.999。并将其应用于杭州市某单位新装修办公室、实验室空气中甲醛含量的检测,发现测定结果与国标酚试剂法具有很高的一致性,线性斜率达0.95以上,相关系数R2=0.998,表明该方法具有很强的可靠性。     

用于蛋白质酶解的一体化PDMS微流控芯片

介绍了一种自制的一体化微流控芯片的制作方法。芯片由玻璃片作模具,聚二甲基硅氧烷（PDMS）为基质。该种方法制得的芯片无需封装,微通道、贮液池在聚二甲基硅氧烷单体固化过程中一体形成,用于与质谱联接萌接口也在固化过程中被固定。在芯片微通道中固定酶,从而实现蛋白质在芯片微通道中酶解,质谱检测。     

微流控芯片上双重液滴的生成方法

双重液滴在化学、医学、食品科学、生命科学中有广泛应用.与传统方法相比,微流控芯片在生成双重液滴上具有较大优越性,因此应用前景极为广泛.本文对微流控芯片上形成双重液滴的方法进行了总结,比较了各种方法的优缺点.     

酶的固定化方法在微流控芯片技术中的应用

对微流控芯片上酶的固定化方法进行了综述,系统总结了酶的常见固定化方法及微流控芯片体系中酶的固定化方法,如常见的包埋法、物理吸附法、化学交联法、共价键合法等。为微流控芯片体系酶的固定化研究提供参考,对药物筛选新方法的建立指出新思路。     

微注射成型工艺的实验研究

设计了微注射模具的变温系统,加工了通道宽度分别为500μm和100μm的哑铃形微型腔。在此基础上,基于Taguchi实验设计方法进行了成型工艺实验。结合微尺度下熔体充模流动理论及微尺度效应,研究了工艺参数及其交互作用对微结构塑件成型质量的影响规律。实验结果表明,随着微结构塑件特征尺寸的减小,注射压力和模具温度对填充率的影响明显增强;熔体温度对填充率的影响程度有所增加;注射行程对填充率的影响程度有所降低;保压压力和保压时间对填充率的影响相对不明显。     

微流控芯片技术的现状与发展

简要叙述微流控芯片的定义及应用,介绍几种制作微流控芯片的方法,分析微流控芯片成型中的关键技术,如:压力、温度、时间等.综合国内外发展,结合当前微流控芯片的现状,提出微流控芯片在一些方面的尝试和探讨.