微流控技术及其应用与发展

微流控技术广泛应用于生化分析、疾病诊断、微创外科手术、环境检测等领域。微通道结构的设计与制造、微纳尺度流体的驱动与控制、微流控器件及系统的集成与封装是该领域的3大关键技术。本文综述了微流控技术在这3个方面的发展现状及在不同领域中的应用,展望了微流控技术的发展前景,指出多相微流体的介观传输理论及跨尺度流体的性质将是今后研究的重点与热点。     

微流控技术在纳微胶囊合成中的应用研究进展

纳微胶囊在生物,医药,食品,化妆品等领域得到广泛的应用.相比于传统的制备方法,微流控技术能够产生单分散的单重和多重乳滴,并对这些乳滴的尺寸和结构进行精确的控制,是合成尺寸均一、结构可控以及释放可控的纳微胶囊的理想方法.本文首先介绍了微流控芯片的结构类型,如同轴聚焦、流动聚焦、T型、Y型以及它们的组合等;接着总结了微流控可控制备单一乳滴、双重乳滴以及多重乳滴模板以及乳滴的固化方法,最后着重介绍了微流控制备的纳微胶囊在可控释放方面的应用,其中分为持续释放（受粒径、表面形貌和形状等控制）和刺激响应释放（受外界环境刺激如pH、温度、光和离子等控制）两部分进行综述.     

微流控芯片在单细胞捕获中的应用

 单细胞捕获是单细胞水平研究的前提和重要组成部分。微流控芯片通常具有与细胞尺寸相当的微通道结构,并能操控纳升至皮升级的极小体积流体,非常适用于高通量的单细胞捕获,加上微流控芯片能够将其他多种操作单元集成在一起,为单细胞分析提供了一种效率高、消耗低的研究平台。概述并对比了多种涉及流体力学、光、电、磁、声等领域的微流控单细胞捕获技术的原理和应用,展望了其未来的研究方向。     

单片机控制的微流控芯片微型气动装置系统设计

微流体控制和驱动技术是微流控芯片（Microfluidic Chip)的发展和应用的关键技术之一,介绍了一种基于STC90C516RD+系列单片机控制和驱动微流控芯片内管道内液体的电路结构设计。设计的微流控芯片上集成了微管道、微阀和气动微泵等结构,单片机通过外部的独立按键选择和控制电磁阀,实现对微流控芯片内的进样管道选择和流体控制。该系统结构简单、稳定可靠,适宜作为独立的系统实现微流控芯片的复杂控制。     

双胞胎结构介电湿润芯片的设计与实验

基于介电湿润效应的数字微流控技术在操作单个微液滴方面所表现出的独特优势使其已在生物、医学及化学等领域得到了广泛关注与应用.数字微流控芯片中较高的驱动电压不但容易使芯片的介电层被击穿,而且较强的电场会给液滴中的活性物质带来不可逆的损伤,因此,降低介电湿润芯片的驱动电压是很有必要的.通过理论分析得到由2块相同单极板共平面芯片构成的双胞胎结构芯片不但能获得较大的介电驱动力,而且临界驱动电压更低.实验结果表明采用双胞胎结构设计的芯片不仅能提高液滴的平均运动速度,而且可以有效地降低驱动电压,特别是在较低驱动电压时可获得更优的液滴驱动效果.     

光流控研究现状及趋势

光流控是一门新兴的交叉学科,它结合了微流控和光(子)学两大领域和技术的优势. 广义上来说,光流控包含微流体控制光和光控制微流体两个方面. 该文基于第四届国际光流控会议(光流控2014),总结和阐述光流控领域的现状及发展趋势.     

声表面驻波在微流控领域的应用

声表面驻波(SSAW)因其非接触性及生物相容性,目前已被广泛应用于微流控领域,在生物医学、诊断学等领域有着广阔的应用前景。概述了声表面驻波的形成过程和对微流体中粒子的控制机理;综合当前该技术国内外研究现状,分析了在微流控领域中声表面驻波相对于其他物理场的优势;针对声表面驻波在微流控领域中存在的问题对未来的研究提出了合理展望。     

应用于生物检测的微流体聚焦芯片的研制

为了完成生物检测实验中待检测微球的单列通过,基于流式细胞仪的技术原理,设计了一种微流体聚焦芯片,并利用Intellisuite软件对聚焦进行仿真和设计.用微浇铸方法制作基于聚二甲基硅氧烷的微流控芯片,并采用插针式封接,提高了芯片成品率.通过实验制作芯片,并将它应用于测试,成功地实现了直径为10 μm的悬浮待检测微球呈单...     

基于微纳光纤耦合器的折射率传感研究

目前一些超细直径的微纳光纤耦合器虽具有极高的灵敏度，然而极细的直径亦使得这些光纤耦合器非常脆弱，使得在传感应用中可能会产生一些问题：很难将这种耦合器从实验制造平台转移到微流控生物传感器中；易受环境影响而不够稳定。为了解决上述问题，分别从实验和理论上研究一种直径为6.25μm的微纳光纤耦合器，这种光学耦合器在外部折射率(refractive index, RI)为1.339 8时能达到-1 753 nm/RIU的高折射率灵敏度。基于有限元分析方法(finite element method, FEM),计算出偶/奇模的有效折射率和折射率灵敏度并与实验测试结果比对。本文制作的光纤耦合器可以很好地运用在光纤微流控生物传感等其他实验室芯片上的多功能传感中，有良好的实用前景。     

封面图片说明：微流控专题 科技智库专题

 微流控技术是由微通道和微结构组成具有功能性和完成特定任务的微流体系统技术。微流控芯片技术（Microfluidics）是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析的全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的薪新研究领域，广泛应用于化学分析、基因分析、细胞筛分、生物医疗、化学合成、纳米材料制备等领域。     

针灸功能成像研究进展与存在的问题

 功能成像技术的出现为针灸研究提供了一种有效的检测手段,从穴位特异性、针灸治疗不同疾病及针刺的基本因素3方面论述了针灸的影像学研究进展,提出了目前针灸脑功能成像研究需要相关研究人员注意的一些问题,最后对针灸影像学研究进行了总结与展望。     

改进的Mumford-Shah模型及其在图像恢复和分割中的应用

在本文中,我们讨论了几个在图像恢复和图像分割中的经典泛函,并且我们用非凸泛函去近似它们。这些经典泛函和两个变量相关u、v,其中u是图像本身,v是它的边缘。这样的话,这个问题就包含着两个方程和两个未知变量,而在我们的近似非凸泛函中,只需要解关于u的一个单变量系统,因为我们引入了趋近于0的参数ρ,把v表示成了一个关于u的梯度的函数。我们还讨论了这些近似模型关于时间的演化方程。最后,在我们的数值实验中,计算了p=1的情况。我们发现算法不但很快,而且也可以很好地保留边缘。     

公用开放型计算机实验室的建设与管理

公用开放型计算机实验室的管理必然会走上自动化、科学化、现代化之路.面对这种形势,只有改变从管理本身着眼抓管理的传统观念,而从实验室的建设着眼、管理着手,抓住建设和管理中的关键性环节,才能提高管理效率,充分发挥实验室的功能.     

英语大型班级教学中学生略读和寻读技能的培养

在科技飞速发展的今天 ,面对大量的出版物———书、杂志和报纸 ,我们常常不知如何从中找到生活的方方面面所需要的信息。快速阅读是最快的、最广泛的获得信息的手段 ,所以首先需要提高我们的阅读速度。在课堂教学中 ,培养学生的快速阅读能力就显得尤为重要 ,其中略读和寻读是最基本的两项技能。本文作者试图探讨如何在大型班级英语课上培养学生的略读和寻读技能以保证阅读的有效性。     

环及Near-环中的微商

本文首先考虑了near-环中的一个交换性定理,然后利用Leibniz公式讨论了根在微商下的不变性及幂零、诣零微商,最后作为特例,给出在结合环中有关的几个新结果。     

我国科技绩效提升的制度困境分析

我国的科技体制改革尽管取得了很大成就,但依然任重而道远。其中的某些环节问题非常严重,如果不积极进行制度创新,将会影响制约我国创新型国家战略的实施。因此继续推进科技体制的改革,是十分必要和极为迫切的。但是也要清醒认识到,现在的科技体制改革之所以裹足不前,是有其深刻的内在原因的,表现为制度安排与利益结构处于均衡状态,体制内的相关利益主体,缺少打破制度均衡的动力。因此必须借助体制外的力量打破这种低水平的均衡,从而推动科技体制的改革,达到提升国家竞争力的战略目的。     

蕴涵和预设的理论基础和实际运用

蕴涵是用来描述句子命题之间的真值概念。预设是推理过程中必须认定的前提。预设有语义预设和语用预设。预设的性质或归结为衍推或归结为含义。蕴涵和预设理论有赖于语义学、逻辑学、句法学、语用学共同发展;加深对蕴涵和预设理论的认识,有助于这些学科进一步发展。蕴涵和预设理论既丰富又深化我们对自然语言语料的认识,自然语言语料又能推动蕴涵和预设理论进一步发展。     

软件可靠性与硬件可靠性异同分析

从可靠性的基本概念出发,结合可靠性工程,分析了软件可靠性、硬件可靠性及其在工程中的区别和联系,然后介绍了在这领域中的几种基本研究方法,最后提出了在可靠性工程发展中需解决的问题。     

未来计算机与信息技术的若干研究热点与发展趋势

简要介绍计算机诞生 5 0多年按摩尔法则快速发展的情况 ,揭示计算机学科的内涵及其发展规律 ;讨论未来 10年计算机科学技术的若干研究热点及发展趋势 ;提出几种可能取代硅成为未来计算机的设计思想 .     

把握导向贴近师生──校报提高宣传水平之管见

本文从理论和实践的结合上，阐述了高校校报必须从二个方面下功夫，才能把握好正确导向，提高引导水平，发挥校报在学校社会主义精神文明建设中的积极作用。