基于微电极的交流电热效应粒子驱动理论与仿真分析

交流电热效应对实现微流体的驱动和微流体中粒子的操控具有便捷高效等优势。采用对称、非对称平面电极、对称双面电极及螺旋叉指电极，利用有限元方法对其电场、温度场、流场和粒子浓度场进行了强耦合仿真计算，并分析了所施加电压和电导率对局部流速及温度梯度的影响。进而，比较了不同几何类型叉指电极在相同激励下对微流体的驱动能力。结果表明，在只改变电压或电导率的情况下，电压与局部流速及温度梯度的平方成正比，电导率与局部流速及温度梯度呈线性关系；在相同激励下，四种叉指电极的局部流速和温度梯度大小依次为非对称电极、对称电极、双面电极和螺旋电极。实现了对多种典型几何形式微电极的交流电热效应仿真分析，可为优化利用该效应及相关的生物传感器设计提供参考。     

一种用于超低浓度黄曲霉毒素Ｂ１快速检测的生物传感器

基于适配体修饰的金叉指电极(IDE),研发了一种简单灵敏的生物传感器,用于实现对超低浓度黄曲霉毒素 B1(AFB1)的快速检测。在不使用额外预富集装置与步骤的前提下,利用交流电热(ACET)微流体作用实现对 AFB1 分子的快速定向驱动与富集,并通过界面电容传感机制反映被测溶液中AFB1 的浓度。该传感器集目标物富集和信号检测过程于一体,从采样到结果的时间短至30 秒,并具有较宽的线性范围(1 fM ~ 10 pM), 其检出限(LOD)低至0.472 fM。同时,通过选择性实验验证了该传感器对 AFB1 的特异性识别,其对非目标物的选择比为 2296:1。本文提出的生物传感器及其检测方法为快速检测食品中的AFB1 提供了一种具有竞争力的解决方案。