復(fù)雜微通道中利用直流介電泳連續(xù)分離微粒.pdf

1、將不同性質(zhì)的生物和非生物微粒從微通道的混合液中分離出來(lái)對(duì)于化學(xué)分析和生物分析有著重要的意義，在眾多分離技術(shù)中，介電泳技術(shù)以其分離方式多樣化、分離設(shè)備制造簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)投入成本低、連續(xù)分離效果出眾等優(yōu)點(diǎn)成為研究的新熱點(diǎn)。目前主要的介電泳技術(shù)有電極式介電泳和絕緣式介電泳，所依托的設(shè)備載體主要為微流控芯片，其中電極式介電泳主要是在芯片中植入金屬電極陣列來(lái)產(chǎn)生非均勻電場(chǎng)，絕緣式介電泳主要在通道中放置絕緣體來(lái)形成非均勻電場(chǎng)。相比于集成在微流控芯片上的

2、分離器，本文設(shè)計(jì)了一種制造成本更低、系統(tǒng)吞吐量更大的扭轉(zhuǎn)毛細(xì)管微通道結(jié)構(gòu)，該微通道結(jié)構(gòu)具有多個(gè)呈90°角排列的壓夾截面，用于產(chǎn)生空間非均勻電場(chǎng)。建立了三維的數(shù)值模型，計(jì)算在直流介電泳的作用下，微粒在通道中的運(yùn)動(dòng)軌跡，理論上分離直徑差為1μm的微粒，計(jì)算出直徑為8μm、9μm、10μm、11μm和12μm微粒的分離門檻電壓值為180V、150V、120V、95V、85V。分析研究微粒在通道中的受到的流場(chǎng)力、電泳力和介電泳力，分析了外加電壓