本文關(guān)鍵詞：基于介電電泳的粒子分離微流控芯片實驗　出處：《微納電子技術(shù)》2017年10期 　論文類型：期刊論文

  更多相關(guān)文章： 微流控芯片 連續(xù)分離 慣性聚焦 介電電泳 微電子機械系統(tǒng)(MEMS) COMSOL

【摘要】：根據(jù)介電電泳原理,設(shè)計了一種梯形叉指的微電極結(jié)構(gòu),用于粒子的連續(xù)分離。首先利用COMSOL軟件分析梯形叉指電極的電場分布,確定芯片中電場強度最大值和最小值的位置,并分析粒子在微流控芯片中的受力情況。然后,采用微電子機械系統(tǒng)(MEMS)工藝,以氧化銦錫(ITO)電極玻璃為基底制備了粒子連續(xù)分離的芯片。通過實驗選取通道障礙的最優(yōu)尺寸,最后用聚苯乙烯小球和酵母菌細胞為樣本進行實驗并證明,當混合粒子溶液以3μm/min的速度通過微通道障礙時,由于慣性聚焦全部粒子偏向微通道上方運動,施加6 V的峰值電壓和20 kHz的交流信號,此時聚苯乙烯小球和酵母菌細胞皆是負介電泳響應(yīng),聚苯乙烯小球所受介電泳力大于流體力便向微通道下方進行偏移,而酵母菌細胞所受流體力大于負介電泳力,其仍然在微通道上方,聚苯乙烯小球和酵母菌細胞分離,分離效率可達到92.8%。
[Abstract]:According to the dielectric electrophoretic principle, a trapezoidal cross finger microelectrode structure was designed for the continuous separation of particles. Firstly, the electric field distribution of the trapezoidal cross finger electrode was analyzed by COMSOL software. The position of the maximum and minimum electric field intensity in the chip was determined, and the stress of particles in the microfluidic chip was analyzed. Then, the microelectromechanical system (MEMS) process was used. A continuous particle separation chip based on indium tin oxide (ITO) electrode glass was prepared. The optimum size of channel barrier was selected by experiments. Finally, polystyrene pellets and yeast cells were used as samples, and it was proved that when the mixed particle solution passed through the microchannel barrier at the speed of 3 渭 m / min. Due to the inertial focusing of all particles moving over the microchannel, the peak voltage of 6 V and the AC signal of 20 kHz, both the polystyrene pellets and the yeast cells were negative electrophoretic responses. The medium electrophoresis force of polystyrene pellets was larger than the flow force and then shifted to the bottom of the microchannel, while the flow force of yeast cells was greater than that of negative medium electrophoresis force, and it was still above the microchannel. The separation efficiency of polystyrene pellets and yeast cells can reach 92.8%.
【作者單位】： 中北大學電子測試技術(shù)重點實驗室;中北大學儀器科學與動態(tài)測試教育部重點實驗室;
【基金】：山西省基礎(chǔ)研究項目(2014011021-3)
【分類號】：TN492
【正文快照】： 等是介電泳力的主要影響因素,其中電場梯度主要0　引　言由電極形狀決定,所以電極形狀的設(shè)計對微流控芯在生物醫(yī)學工程中,傳統(tǒng)的粒子分離研究需要片的設(shè)計非常重要。本研究的微流控芯片利用叉指大量的時間,熟練的技術(shù)工作人員微流控芯片技術(shù)梯形電極產(chǎn)生非均勻電場,產(chǎn)生的電場

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 岳志紅,張正;微流控芯片技術(shù)及其在檢驗醫(yī)學中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代儀器;2004年05期

2 楊蕊,鄒明強,冀偉,牟穎,金欽漢;微流控芯片分析系統(tǒng)的最新研究進展[J];生命科學儀器;2004年06期

3 林金明,李海芳,蘇榮國;微流控芯片的研制及其相關(guān)儀器的集成化研究[J];生命科學儀器;2005年02期

4 黃輝;鄭小林;蒲曉允;;微流控芯片技術(shù)在生物學中的應(yīng)用[J];重慶醫(yī)學;2006年10期

5 ;體檢只需“一滴血”測試芯片研制成功[J];電力電子;2006年03期

6 劉康棟;鄒志清;冉瑞;莊貴生;金慶輝;趙建龍;楊夢蘇;;微流控芯片表面修飾及在蛋白質(zhì)富集中的應(yīng)用[J];功能材料與器件學報;2007年01期

7 ;美國應(yīng)用生物推出全新微流控芯片產(chǎn)品[J];生命科學儀器;2007年02期

8 王金光;李明;劉劍峰;周曉峰;李睿瑜;;微流控芯片在醫(yī)學檢測中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代科學儀器;2007年06期

9 羅國安;;芯片上的實驗室——評《圖解微流控芯片實驗室》[J];科學通報;2008年21期

10 楊秀娟;李想;童艷麗;李偶連;劉翠;陳纘光;;微流控芯片在細胞分析中的應(yīng)用[J];細胞生物學雜志;2008年06期

相關(guān)會議論文 前10條

1 劉文明;李立;任麗;王雪琴;涂琴;張艷榮;王建春;許娟;王進義;;基于微流控芯片技術(shù)的生命分析方法研究[A];中國化學會第十屆全國發(fā)光分析學術(shù)研討會論文集[C];2011年

2 涂琴;王建春;任麗;李立;劉文明;許娟;王進義;;微流控芯片細胞分析方法研究[A];中國化學會第28屆學術(shù)年會第9分會場摘要集[C];2012年

3 黃和鳴;蔣稼歡;李遠;賈月飛;蔡紹皙;K.-L.Paul Sung;;一種新穎的磁微流控芯片[A];2008年全國生物流變學與生物力學學術(shù)會議論文摘要集[C];2008年

4 韓建華;李少華;張建平;江龍;;一種微流控芯片的封接方法及其應(yīng)用[A];中國化學會第十二屆膠體與界面化學會議論文摘要集[C];2009年

5 岳婉晴;徐濤;李卓榮;楊夢蘇;;基于傳統(tǒng)絲印技術(shù)快速制備低成本微流控芯片方法的研究[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第09分會場摘要集[C];2010年

6 周瑩;申潔;鄭春紅;龐玉宏;黃巖誼;;高通量集成細胞培養(yǎng)微流控芯片[A];第一屆全國生物物理化學會議暨生物物理化學發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文摘要集[C];2010年

7 傅新;謝海波;楊華勇;;集成微泵式微流控芯片的設(shè)計與測試[A];全球化、信息化、綠色化提升中國制造業(yè)——2003年中國機械工程學會年會論文集（微納制造技術(shù)應(yīng)用專題）[C];2003年

8 劉愛林;陸鈺;夏興華;;微酶反應(yīng)器微流控芯片的集成及酶反應(yīng)動力學研究[A];第三屆全國微全分析系統(tǒng)學術(shù)會議論文集[C];2005年

9 陳榮生;程寒;黃衛(wèi)華;程介克;;玻璃微流控芯片上微通道堵塞的疏通方法[A];第三屆全國微全分析系統(tǒng)學術(shù)會議論文集[C];2005年

10 張思祥;鄭煒;關(guān)學強;冉多鋼;劉偉玲;;微流控芯片計算機輔助設(shè)計、輔助制造方法研究[A];第三屆全國微全分析系統(tǒng)學術(shù)會議論文集[C];2005年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 史綿紅;用于疾病診斷及環(huán)境毒物檢測的微陣列及微流控芯片新方法研究[D];復(fù)旦大學;2006年

2 周圍;基于微流控芯片的細胞內(nèi)鈣離子檢測及細胞驅(qū)動技術(shù)的研究[D];河北工業(yè)大學;2010年

3 魏慧斌;微流控芯片—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)用于細胞代謝及相互作用研究[D];清華大學;2011年

4 徐濤;多功能微流控芯片在懸浮細胞通訊研究中的應(yīng)用[D];清華大學;2010年

5 汪志芳;生化樣品的微流控芯片在線富集及檢測研究[D];華東師范大學;2012年

6 吳元慶;基于流式細胞技術(shù)的微流控芯片的研究[D];天津大學;2012年

7 柳葆;用于細胞內(nèi)鈣離子檢測的微流控芯片關(guān)鍵技術(shù)與實驗研究[D];河北工業(yè)大學;2012年

8 王桐;干細胞微流控芯片的設(shè)計、制備、檢測與應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學;2013年

9 李宗安;基于數(shù)字化液滴微噴射的微流控芯片制備技術(shù)及實驗研究[D];南京理工大學;2015年

10 熊鵬輝;液液萃取微流控芯片的制備工藝及應(yīng)用研究[D];中國科學技術(shù)大學;2016年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 申瑞霞;基于透氣鋼的微流控芯片氣動吸脫模系統(tǒng)實驗研究[D];中南大學;2009年

2 于虹;集成化混合和驅(qū)動單元的微流控芯片研究[D];湖南大學;2010年

3 蔡秋蓮;環(huán)烯烴共聚物微流控芯片的功能化及應(yīng)用[D];蘭州大學;2011年

4 富景林;微流控芯片高靈敏度激光誘導(dǎo)熒光檢測系統(tǒng)的研究及其在集成生化分析系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];浙江大學;2006年

5 李麗瀟;微流控芯片細胞培養(yǎng)和藥物誘導(dǎo)凋亡的研究[D];東北大學;2008年

6 何艷;微流控芯片中功能化器件的制備研究[D];吉林大學;2012年

7 李紹前;面向雙顆粒捕捉的介電電泳微流控芯片研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

8 任玉敏;微流控芯片技術(shù)在電泳及微球制備中的研究和應(yīng)用[D];青島大學;2013年

9 江金虎;基于微流控芯片的壓載水中細菌快速檢測[D];大連海事大學;2015年

10 姜帆;復(fù)合導(dǎo)電材料三維微流控芯片電極的研究[D];重慶大學;2015年

，

本文編號：1407668