微流体脉冲惯性驱动-控制用T型玻璃微喷嘴设计及实验

为了简化用于微流体脉冲惯性驱动-控制的T型玻璃微喷嘴的制作工艺,设计制作了重力式玻璃微喷嘴制作仪、微孔制作仪。研究了拉力、线圈温度、延时时间、线圈宽度对拉制工艺,加热时间、进给量对锻制工艺,加热面积对微孔制作工艺的影响规律。制作了微喷嘴、微管道、玻璃微孔等基本微流体器件并以紫外线(UV)光学胶水密封组合,设计制作了T型玻璃微喷嘴。设计了拉锻集成式玻璃微流体器件制作设备,其拉制工艺延时控制结构比非延时控制结构制作的微喷嘴锥长可减小3.5 mm。微孔制作仪可在玻璃毛细管侧壁开制400μm圆形微孔。制作了序列玉米胚芽油海藻酸钠水油(W-O)乳液和500μm左右的单、双颗玉米胚芽油微胶囊,其粒径均匀、形态良好。结果表明,基于冷热加工工艺及组合工艺可以制作结构简单、生物化学性能和光学性能良好的T型组合玻璃微流体器件,基于脉冲惯性驱动可以产生多相流体脉冲流动及微喷射。     

微流控芯片通道壁面润湿性对微滴生成的影响

液滴微流控中芯片微通道的壁面润湿性是决定微滴生成的重要因素之一。为研究环烯烃共聚物芯片微通道表面润湿性对通道内微滴生成以及流体流动行为的影响,利用流体体积(volume of fluid, VOF)模型对聚焦流微通道中水和氟油两相流动行为进行数值模拟,并制备了接触角为30°、90°、120°梯度下的芯片微通道壁面开展实验研究,模拟与实验吻合良好。结果表明:在固定物性和结构参数下,壁面润湿性越弱,油包水微滴越容易形成,壁面的减阻特性随之增强,并且壁面的减阻特性导致90°比120°时微滴的生成频率低29.3%,直径增大8.3%;随着润湿性的增强,水相相对于氟油相的界面由凸变凹,30°时芯片生成微滴由油包水变成水包油;随着连续相毛细数(Ca)的升高,壁面润湿性对微滴生成的影响减小。     

微流控芯片激光诱导荧光光纤检测器的研制

用硅橡胶PDMS制作了一个微流控芯片,并用PDMS封接玻璃-PDMS芯片,芯片的键合成品率几乎达100%.采用光纤和光子计数器自行组装了一套结构简单、紧凑的微流控芯片激光诱导荧光光纤检测系统.以氩离子激光器为激发光源、浓度为5×10-6mol/L的罗丹明B为检测物质,对该系统的性能进行测试,发现荧光峰值明显,重复检测性好.     

光学免疫分析仪传感芯片的表面修饰及表征

光学免疫分析仪能够实现对环境污染物的现场快速检测,为了减小传感芯片对蛋白的非特异性吸附并实现对抗体的特异性反应,需要对其进行化学修饰。该文选取2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)为目标物质,研究3种传感芯片修饰方案,并对修饰后芯片表面的物理形态、化学组成及其对蛋白的响应进行表征。实验结果表明,3种方案均有效地抑制了蛋白的非特异性吸附,且成功地实现了对2,4-D小分子配基的固定,其中双氨基聚乙二醇修饰的芯片基本不会吸附杂蛋白,而氨基葡聚糖修饰的芯片对2,4-D抗体具有更强的响应。因此,这3种修饰方案都适用于光学免疫分析仪传感芯片的制备。     

赤潮藻毒素检测研究进展(综述)

有害赤潮及含赤潮毒素生物对海洋水产养殖业和海洋食品进而对海洋生物、人、畜等构成极大的威胁和危害，甚至造成人类中毒死亡。所以，建立特异、灵敏的检测方法对于减少危害是十分必要的。赤潮藻毒素的检测常规方法－－生物法和化学法；新的方法有神经受体结合检测技术、细胞毒性检测技术、免疫学检测技术等。免疫学检测技术是利用抗原抗体反应的特异性来检测毒素，其优点是经济、快速、高效、特异，常用竞争法免疫检测、“三明治”法检测等。     

面向典型微流控芯片的流场测速技术研究

介绍了微流体流动特性测试技术的发展和应用概况,选用激发光源、荧光显微镜和高精度CCD摄像机等建立了显微粒子图像测速装置,用于测量微流控芯片内部电渗流流动特性,并给出显微成像单元、激发光源、示踪粒子的技术指标和适用范围．根据微流控芯片的特征尺寸和内部电渗流速度．分析了应用显微粒子图像测速技术测量微流场速度分布的测量分辨率、测量精度、测速范围等关键问题．研究结果表明：在电场强度100V／cm、宽度50μm的玻璃微通道内,硼砂电渗流速度约为220μm／s,放大倍率低于40倍,MicroPIV动态测速范围能满足流场测速要求;选用直径．300nm的荧光粒子,在高于10倍放大倍率下,粒子像大干3个CCD像元的尺寸,可以进行观测;MicroPIV测速系统的测速精度则与光学系统、图像处理技术、电场力、布朗运动等有关系．     

免疫诊断分析仪的全自动控制研究及实现

为了实现对免疫诊断分析仪的全自动控制,尽可能的降低操作者的劳动强度,提高检测结果的准确性和可靠性,设计了基于 Freescale单片机 MC9S12DG128的免疫诊断分析仪的全自动控制系统.重点研究了微型计算机控制技术,条形码读取系统,光电传感器检测系统,机械传动及定位系统等.通过合理的电路设计和软件编程,使分析仪高效可靠运行,实际测试表明分析仪实现了高自动化和良好的检测效果     

两级自相似分形微流控浓度梯度芯片设计及性能分析

浓度梯度被广泛应用于趋化分析、细胞生长、DNA检测和毒性评价等诸多领域。传统浓度梯度生成方法具有效率低、梯度不精确、稳定性差等不足。本文基于经典圣诞树模型,设计了一种反应速度快、精度高,可生成稳定浓度梯度的两级自相似分形微流控浓度梯度芯片,并进行了仿真与实验研究。建立了多物理场耦合模型,在不同进样条件下,使用COMSOL Multiphysics进行了数值模拟。通过对归一化进样流量矩阵与浓度矩阵的耦合设置,得到丰富种类的浓度梯度分布。以去离子水和红色染料为样本进行实验验证,结果与仿真模拟具有较好的一致性,证明了两级自相似分形微流控浓度梯度芯片设计的合理性,其优势在于,无需重新设计微流道构型而只是简单调节进样流量比,便可以实现生成不同浓度梯度的实际需求。     

金属卟啉标记物在化学发光免疫检测中优势的理论分析

为阐述金属卟啉配合物替代辣根过氧化酶作为标记物进行化学发光免疫检测的优势,文章构建了简单的化学发光免疫检测模型,分析了化学发光免疫反应中的平衡方程.结果表明:金属卟啉配合物作为标记物在理论上可以提高信噪比2个数量级以上;与酶标法相比,高纯度的金属卟啉标记抗体大大降低了非特异吸附本底信号和检测体系的系统误差,极大提高了化...     

紫外光固化在微流控芯片技术中的应用研究进展

报道了紫外光(UV)固化在微流控芯片技术中的应用,利用光刻技术可直接在聚合物材料上制作微通道,以减少微流控芯片的研究成本和制作周期。重点介绍了UV固化在微流控芯片发展过程中的光刻、曝光及表面改性等方面的应用及其特点,综述了近些年来UV固化在微流控芯片技术中的国内外研究现状,为微流控芯片的制备、发展及完善提供了一条可行的路径。最后在总结国内外研究现状的基础上展望了UV固化未来的发展趋势。