介電電泳芯片的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、微流控芯片，具有實(shí)際消耗量小、設(shè)備體積小、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，可以把實(shí)驗(yàn)樣品的制備、分離，集成到一塊很小的基片上去完成。自問世以來，立即成為人們爭相研究的熱點(diǎn)。基于介電電泳技術(shù)的微流控芯片，利用在外加非均勻電場下，粒子的極化作用，實(shí)現(xiàn)了對中性粒子的分離了、富集、運(yùn)輸?shù)炔僮?，是一種針對中性粒子的，非接觸式的新型芯片。他具有高效、靈敏、低污染等優(yōu)勢，在當(dāng)今的生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的研究中，具有十分巨大的作用和無限的潛力。
　　本課題首先

2、對介電電泳現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理進(jìn)行分析，根據(jù)偶極矩理論，推導(dǎo)出介電力的表達(dá)式，并通過表達(dá)式，推斷出影響介電力的主要因素，并且介紹了層流、臨界頻率等概念，為利用介電力實(shí)現(xiàn)粒子分離提供理論基礎(chǔ)。
　　根據(jù)理論分析，利用介電力與斯托克斯力等合力作用，設(shè)計(jì)一種可以進(jìn)行細(xì)胞分離的介電電泳芯片。對所設(shè)計(jì)的芯片進(jìn)行模擬仿真，模擬分析了芯片內(nèi)部流體流速分布、電場電勢分布等物理場，并根據(jù)模擬結(jié)果，對后期實(shí)驗(yàn)進(jìn)行基本的預(yù)測。
　　根據(jù)芯片的結(jié)構(gòu)，芯片

3、分為蓋片和基底兩個(gè)主要部分。選擇PDMS作為芯片蓋片的制作材料，采用光刻法制作出PDMS的SU-8陽模，再用PDMS快速成型法制作出具有相應(yīng)微結(jié)構(gòu)的PDMS蓋片；用ITO玻璃作為芯片的基底，通過濕法刻蝕技術(shù)將ITO導(dǎo)電膜加工成所需要的微電極陣列，最后利用氧等離子體技術(shù)，將蓋片和基底鍵合起來，完成芯片的制作工藝。
　　對制備出的介電電泳微流控芯片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，選擇合適的流體控制體系和電路連接方式，配置所需的試劑樣品，搭建起所需的實(shí)驗(yàn)