基于直接加熱的微流控芯片的建模和分析.pdf

1、本論文對(duì)此次研究所涉及的研究領(lǐng)域進(jìn)行了綜述。在對(duì)生醫(yī)微電子機(jī)械系統(tǒng)的概念和應(yīng)用進(jìn)行歸納的基礎(chǔ)上，本論文著重于介紹有關(guān)微流控芯片的特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀等，以及對(duì)如何利用微電子機(jī)械系統(tǒng)的加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)微流控芯片的制作進(jìn)行了總結(jié)和舉例。 在對(duì)連續(xù)流動(dòng)式聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的反應(yīng)原理和研究現(xiàn)狀的歸納總結(jié)后，本論文提出了一種全新的對(duì)于連續(xù)流動(dòng)式聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的加熱方法。不同于在微流控芯片中集成電極的加熱方法，本論文利用歐姆定律和焦耳定律，通過(guò)電流對(duì)微流

2、道中液體的直接加熱來(lái)達(dá)到聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的溫度要求，其中聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)不同反應(yīng)階段的溫度通過(guò)微流道不同的形狀來(lái)獲得。這種方式可以簡(jiǎn)化連續(xù)流動(dòng)式聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)芯片的制作過(guò)程，降低成本。 在有限體積法的理論基礎(chǔ)上，本論文利用了CFD-RC軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的基于直接加熱的連續(xù)流動(dòng)式聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)微流控芯片進(jìn)行了建模，并對(duì)于模型中影響聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)溫度的不同因素進(jìn)行了討論和研究，包括環(huán)境溫度、傳熱系數(shù)、流體流速、電流密度以及微流道形狀。