本文關(guān)鍵詞：基于介電電泳的粒子分離微流控芯片實(shí)驗(yàn)　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(jī)械系統(tǒng)(MEMS) COMSOL

【摘要】：根據(jù)介電電泳原理,設(shè)計(jì)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(chǎng)分布,確定芯片中電場(chǎng)強(qiáng)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(jī)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(guò)實(shí)驗(yàn)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(xì)胞為樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并證明,當(dāng)混合粒子溶液以3μm/min的速度通過(guò)微通道障礙時(shí),由于慣性聚焦全部粒子偏向微通道上方運(yùn)動(dòng),施加6 V的峰值電壓和20 kHz的交流信號(hào),此時(shí)聚苯乙烯小球和酵母菌細(xì)胞皆是負(fù)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(jìn)行偏移,而酵母菌細(xì)胞所受流體力大于負(fù)介電泳力,其仍然在微通道上方,聚苯乙烯小球和酵母菌細(xì)胞分離,分離效率可達(dá)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(xué)電子測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中北大學(xué)儀器科學(xué)與動(dòng)態(tài)測(cè)試教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：山西省基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(2014011021-3)
【分類號(hào)】：TN492
【正文快照】： 等是介電泳力的主要影響因素,其中電場(chǎng)梯度主要0　引　言由電極形狀決定,所以電極形狀的設(shè)計(jì)對(duì)微流控芯在生物醫(yī)學(xué)工程中,傳統(tǒng)的粒子分離研究需要片的設(shè)計(jì)非常重要。本研究的微流控芯片利用叉指大量的時(shí)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(chǎng),產(chǎn)生的電場(chǎng)

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本文編號(hào)：1407668