本文關(guān)鍵詞：3D打印無驅(qū)微流控芯片及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著微流控芯片技術(shù)取得了巨大的發(fā)展和進步,其在生命科學(xué)、化學(xué)檢測和環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。新型的無泵驅(qū)動微流控芯片所具備的樣品處理、成分鑒定和分析檢測的集成解決方案在臨床(point-of-care, POC)醫(yī)療診斷系統(tǒng)中得到了充分的應(yīng)用,對推動全世界尤其是發(fā)展中國家衛(wèi)生保健事業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。本論文在深入研究微流控芯片技術(shù)相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,利用三維打印技術(shù),提出了兩種無泵驅(qū)動微流控芯片的制造方法,并針對這兩種方法進行了相關(guān)的研究以及應(yīng)用實驗等工作。論文開展的具體工作如下：首先,闡述了研究工作的背景及意義,詳細綜述了三維打印技術(shù)和微流控芯片技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。并在此基礎(chǔ)上,簡要概述了基于三維打印技術(shù)制造微流控芯片的現(xiàn)狀以及理論基礎(chǔ)。針對POC醫(yī)療診斷系統(tǒng)成本低、設(shè)備簡易、檢驗結(jié)果準(zhǔn)確的需求,選擇結(jié)合三維打印制造技術(shù)開發(fā)新型微流控芯片制造方法。其次,論文詳細論述了基于光固化和熔融沉積兩種三維打印制造技術(shù)制造微流控芯片的方法。論文詳細介紹了基于LCD (liquid crystal display)面成型光固化三維打印平臺的搭建過程和簡要概述了Delta型熔融沉積三維打印平臺的結(jié)構(gòu)原理。同時論文分析了影響兩種微流控芯片制造效果的加工工藝參數(shù),并針對曝光時間、流道深度、粉末濃度等工藝參數(shù)進行了深入的實驗研究。最后,論文對本文中所述兩種微流控芯片開展了多項應(yīng)用實驗。對兩種微流控芯片分別進行亞硝酸根離子濃度檢測實驗來驗證芯片在化學(xué)檢測中的應(yīng)用效果�；诶w維素粉末驅(qū)動微流控芯片進行了Y型的T-sensor制造和流體形態(tài)分析實驗,驗證該芯片的流體操控能力。基于纖維素粉末驅(qū)動微流控芯片進行了小鼠成纖維細胞培養(yǎng)實驗,驗證該芯片在細胞培養(yǎng)以及生物實驗方面的能力。實驗結(jié)果均表明本文所提出的兩種微流控芯片在各領(lǐng)域有著出色的表現(xiàn),且都具備制造方法簡單,制造成本低等優(yōu)點,非常符合POC醫(yī)療診斷系統(tǒng)的要求。
【關(guān)鍵詞】：無驅(qū)微流控芯片 光固化 熔融沉積
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN492
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 課題的研究背景與意義10-12
• 1.2 三維打印技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 三維打印技術(shù)的基本原理及其分類12-14
• 1.2.2 三維打印技術(shù)的研究進展14-16
• 1.2.3 三維打印技術(shù)的發(fā)展前景16-17
• 1.3 微流控芯片的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 傳統(tǒng)微流控芯片的研究進展17-18
• 1.3.2 紙基微流控芯片的研究進展18-19
• 1.3.3 基于三維打印技術(shù)的微流控芯片開發(fā)進展19
• 1.3.4 微流控芯片檢測技術(shù)簡介19-21
• 1.4 論文框架及主要研究內(nèi)容21-23
• 1.4.1 論文總體框架21
• 1.4.2 論文主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 基于光固化三維打印的紙基微流控芯片制造23-42
• 2.1 面成型光固化三維打印平臺設(shè)計23-31
• 2.1.1 三維打印平臺設(shè)計原理23-26
• 2.1.2 三維打印平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計方案26-29
• 2.1.3 三維打印平臺控制方案29-31
• 2.2 紙基微流控芯片制造實驗31-34
• 2.2.1 紙基微流控芯片制造原理31
• 2.2.2 紙基微流控芯片制造儀器及材料31-32
• 2.2.3 紙基微流控芯片制造過程32-33
• 2.2.4 紙基微流控芯片圖案化效果33-34
• 2.3 紙基微流控芯片制造工藝參數(shù)研究34-41
• 2.3.1 紙基微流控芯片反面曝光作用34-36
• 2.3.2 紙基微流控芯片正反面曝光時間優(yōu)化36-38
• 2.3.3 紙基微流控芯片分辨率實驗38-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第三章 基于FDM三維打印的無驅(qū)微流控芯片制造42-66
• 3.1 基于FDM三維打印機的微流控芯片基底設(shè)計及制作42-51
• 3.1.1 微流控芯片基底設(shè)計原則42-45
• 3.1.2 FDM三維打印機打印制造微流控芯片基底45-49
• 3.1.3 微流控芯片基底的改性優(yōu)化49-51
• 3.2 纖維素粉末驅(qū)動微流控芯片制造實驗51-58
• 3.2.1 微流控芯片無泵驅(qū)動流道制造原理51-53
• 3.2.2 微流控芯片制造實驗器材及材料53
• 3.2.3 微流控芯片制造流程53-55
• 3.2.4 微流控芯片可調(diào)節(jié)延時實驗55-57
• 3.2.5 微流控芯片封裝實驗57-58
• 3.3 纖維素粉末驅(qū)動微流控芯片制造工藝研究58-65
• 3.3.1 纖維素粉濃度與流道質(zhì)量研究58-59
• 3.3.2 流道深度與流體流速研究59-63
• 3.3.3 微流控芯片分辨率實驗63-65
• 3.4 本章小結(jié)65-66
• 第四章 3D打印微流控芯片應(yīng)用研究66-79
• 4.1 亞硝酸根離子的定量分析實驗66-70
• 4.1.1 實驗背景及原理66-67
• 4.1.2 實驗過程67-68
• 4.1.3 實驗結(jié)果與討論68-70
• 4.2 基于纖維素粉末驅(qū)動微流控芯片的T-sensor制造實驗70-74
• 4.2.1 T-sensor實驗背景70-71
• 4.2.2 T-sensor開發(fā)的理論基礎(chǔ)71-73
• 4.2.3 實驗過程及結(jié)果分析73-74
• 4.3 基于纖維素粉末驅(qū)動微流控芯片的細胞培養(yǎng)實驗74-78
• 4.3.1 基于微流控芯片細胞培養(yǎng)背景74-75
• 4.3.2 基于微流控芯片細胞培養(yǎng)實驗過程75-76
• 4.3.3 實驗結(jié)果及分析76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-82
• 5.1 論文總結(jié)79-80
• 5.2 課題展望80-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的研究成果82-83
• 參考文獻83-85

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