生物芯片實驗室的磁控和溫控系統(tǒng)的研究.pdf

1、伴隨著生物學、分析化學、電子學、計算機技術的快速發(fā)展，新一代分析技術向著更加微型化、集成化、自動化、便攜化的方向發(fā)展。微全分析系統(tǒng)正是以微型化、集成化、自動化為核心，以生化分析過程的片上集成為目標，將生物和化學實驗室的基本功能微縮到一個幾平方厘米大小的芯片上。微流控芯片實驗室作為一種新的高度微型化的生化分析平臺，通過微細加工技術在微流控芯片上構(gòu)建各種微功能單元，組成微流路系統(tǒng)。通過在芯片上進行一種或連續(xù)多種的反應，實現(xiàn)樣品高通量、高效率

2、、低消耗、低污染的分析檢測。微流控芯片實驗室已被廣泛的應用在生命科學、醫(yī)藥、化學和制藥領域中。本文基于對磁珠微流控分析系統(tǒng)的研究，課題內(nèi)容包括微流控芯片的設計加工，微流體的驅(qū)動與控制，通過對納米磁珠操控方法的選擇，實現(xiàn)了納米磁珠的片上操縱，并搭建了微流控芯片溫度控制系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容包括： ⑴總結(jié)了磁珠技術及其在微流控芯片技術中的應用。概括了目前磁珠微流控系統(tǒng)的研究進展，提出本論文的研究方案和思路。 ⑵利用納米超順磁

3、珠作為抗體、抗原的固相載體。本課題分別采用了永磁、軟磁、電磁三種方法對納米磁珠進行操縱，通過在微流控芯片中構(gòu)建磁場來實現(xiàn)納米超順磁珠的片上移動、定位、分離和富集等操縱。磁場通過對磁珠的操縱實現(xiàn)對片上反應的控制，納米磁珠粒徑分別為15nm，300nm and2．8μm。 ⑶采用熱電半導體和薄膜溫度傳感器搭建了芯片溫控系統(tǒng)，實現(xiàn)了芯片內(nèi)的等溫控制和PCR溫度循環(huán)控制，搭建的芯片溫控系統(tǒng)能夠進行片內(nèi)實時精確控溫。 ⑷利用搭