微流控芯片上單細胞生物電子檢測和介電操控技術(shù)研究.pdf

1、為實時監(jiān)測生態(tài)變化和生物安全，實施現(xiàn)場監(jiān)測污染環(huán)境下生物數(shù)量和尺寸的動態(tài)變化，開發(fā)能檢測生物數(shù)量和測定不同粒徑大小，而且能區(qū)分污染物與被檢生物的實施現(xiàn)場、全自動的微流控芯片生物檢測技術(shù)就顯得尤為重要。
　　 本論文基于庫爾特電子檢測原理，設(shè)計了具有兩個檢測通道的差分微流控芯片，理論分析了輸出信號的影響因素，推導(dǎo)獲得了可優(yōu)化通道尺寸設(shè)計的數(shù)學公式，并采用軟光刻法加工出線寬最小為0.74μm的PDMS通道，采用二級差分放大檢測系統(tǒng)，

2、實現(xiàn)了220nm聚苯乙烯顆粒的電子檢測，信噪比為4-10。
　　 在此基礎(chǔ)上，論文提出了采用單位時間內(nèi)檢測到的生物個數(shù)來快速預(yù)測樣品中單位體積生物個數(shù)的方法，實驗獲得了單位時間內(nèi)通過微流控芯片檢測區(qū)域的生物個數(shù)與被檢樣品中單位體積樣品中生物個數(shù)的線性關(guān)系(線性相關(guān)系數(shù)大于0.99)，利用該線性關(guān)系曲線，可在1-2分鐘內(nèi)完成待檢樣中的生物個數(shù)的預(yù)測。基于電子檢測原理，本論文還實現(xiàn)了微藻粒徑譜的快速測定。同時，還發(fā)現(xiàn)了顆粒形狀和運動

3、形式會影響RPS脈沖的形狀，根據(jù)RPS脈沖是否對稱，可分離計數(shù)球形微藻和不規(guī)則形狀的偽蹄型藻。
　　 此外，論文通過采用直流介電泳和電滲流聯(lián)合法，在微流控芯片上實現(xiàn)了不同尺寸微藻以及相近尺寸的單細胞生物（微藻）與雜質(zhì)（聚苯乙烯顆粒）的連續(xù)、自動分離。該方法具有芯片加工簡單、易于非專業(yè)人員使用等特點，可用于混有雜質(zhì)的單細胞生物樣品的前處理。
　　 最后，論文設(shè)計了集樣品前處理和電子檢測功能與一體的微流控芯片，利用該微流控芯