集成慣性聚焦結(jié)構(gòu)的介電泳微流控芯片的粒子連續(xù)分離
本文選題:介電電泳 切入點:慣性聚焦 出處:《傳感技術(shù)學(xué)報》2017年05期 論文類型:期刊論文
【摘要】:設(shè)計并制造了一種帶有慣性聚焦結(jié)構(gòu)的介電泳微流控芯片,以實現(xiàn)不同介電性質(zhì)的粒子連續(xù)分離。采用MEMS工藝制作了介電泳微流控芯片:通道入口側(cè)壁設(shè)置一對梯形結(jié)構(gòu)使經(jīng)過的粒子受慣性升力的作用聚焦到通道兩側(cè);通道底部光刻一組夾角為90°的傾斜叉指電極產(chǎn)生非均勻電場,利用介電泳力和流體曳力的合力使通道兩側(cè)不同的粒子發(fā)生角度不同的偏轉(zhuǎn)進入不同通道,從而實現(xiàn)分離。將酵母菌細(xì)胞和聚苯乙烯小球作為實驗樣本,分析了流速和交流電壓對分離的影響,確定了二者分離的最優(yōu)條件并進行分離。實驗結(jié)果表明,將電導(dǎo)率為20μS/cm的樣本溶液以5μL/min的流速注入到通道中,施加6 V_(p-p)、10 k Hz的正弦信號,酵母菌細(xì)胞沿電極運動至夾角處后沿通道中心排出,聚苯乙烯小球沿通道兩側(cè)排出,成功實現(xiàn)分離,平均分離效率達(dá)92.8%、平均分離純度達(dá)90.7%。
[Abstract]:A dielectric electrophoresis microfluidic chip with inertial focusing structure was designed and fabricated. In order to realize the continuous separation of particles with different dielectric properties, a dielectric electrophoresis microfluidic chip was fabricated by using MEMS process. A pair of trapezoidal structures were arranged on the side wall of the channel entrance to focus the passing particles on both sides of the channel under the action of inertia lift. At the bottom of the channel, a set of tilted interDigital electrodes with an angle of 90 擄produced a non-uniform electric field. By using the combined force of the dielectric electrophoresis force and the fluid drag, different particles on both sides of the channel were deflected into different channels at different angles. Using yeast cells and polystyrene pellets as experimental samples, the effects of flow rate and AC voltage on separation were analyzed, the optimum conditions of separation were determined and the experimental results showed that, The sample solution with a conductivity of 20 渭 s / cm was injected into the channel at a flow rate of 5 渭 L / min, and a sinusoidal signal of 10 kHz was applied to the cells of the yeast cell moving along the electrode to the corner, and the polystyrene pellet was discharged along the two sides of the channel, after the yeast cells moved along the electrode to the corner of the electrode, and the sample solution was injected into the channel at the flow rate of 5 渭 L / min. The average separation efficiency was 92.8% and the average purity was 90.7%.
【作者單位】: 中北大學(xué)電子測試技術(shù)重點實驗室;儀器科學(xué)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
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