【摘要】：微流控芯片技術(shù)由于具有微型化和集成化的優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)反應(yīng)等領(lǐng)域。免疫磁珠分離技術(shù)具有利用磁珠與靶物質(zhì)結(jié)合,再通過磁場使靶物質(zhì)與生物樣本分離,達到篩選靶物質(zhì)的目的,因而在細胞分選領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本文把微流控技術(shù)和磁泳分離技術(shù)相結(jié)合,利用微流道內(nèi)集成導(dǎo)磁體所形成的磁場力,提出一種分散式導(dǎo)磁體結(jié)構(gòu)的微流控磁泳分離芯片,對其磁場和流場進行仿真分析和試驗研究,在吸附效率不變的情況下提高流體的速度,從而提高整個微流控分析系統(tǒng)的效率。根據(jù)靜磁學(xué)理論、流體力學(xué)理論以及牛頓運動第二定律推導(dǎo)了磁珠在微流道中的運動方程,建立了單個磁珠的運動速度隨磁場和流場變化的數(shù)學(xué)模型。通過數(shù)值模擬對比,分析了磁珠在微流道中的運動軌跡,驗證了數(shù)學(xué)模型的正確性。仿真對比單個永磁鐵與集成導(dǎo)磁體附近區(qū)域的磁場強度梯度和磁場力。對導(dǎo)磁體的不同結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進行二維數(shù)值模擬,分析了磁珠在微流道中的運動規(guī)律,優(yōu)化了提高磁場梯度以及磁珠吸附效率的尺寸參數(shù)。通過三維數(shù)值模擬,分析比較了導(dǎo)磁體分布為條形以及點陣形情況下,吸附容腔內(nèi)的磁場力、磁場梯度以及磁珠的動力學(xué)特性,并對有利于提高磁場梯度和磁珠吸附的點陣導(dǎo)磁體間距進行了優(yōu)化設(shè)計。本文提出了在凹槽中填充導(dǎo)磁粉末的導(dǎo)磁體層制作方法。針對不同結(jié)構(gòu)和不同尺寸參數(shù)的導(dǎo)磁體開展芯片的磁珠吸附實驗,包括不同尺寸的條型導(dǎo)磁體以及點陣導(dǎo)磁體,并利用圖像處理方法對容腔內(nèi)磁珠吸附程度進行分析。結(jié)果與數(shù)值模擬相比較,發(fā)現(xiàn)兩者變化規(guī)律一致,驗證了數(shù)值模擬的正確性。通過數(shù)值模擬和實驗方法研究了流場結(jié)構(gòu)變化對芯片內(nèi)磁珠吸附特性的影響,分析有利于磁珠吸附的流道結(jié)構(gòu)并提出采用變異系數(shù)來衡量被吸附磁珠在容腔中分布的均勻性,從而分析了流場速度變化引起容腔內(nèi)磁珠分布均勻性變化的規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R318;TN492

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 羅英;;磁珠法核酸自動提取儀在分子生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用[J];蠶學(xué)通訊;2013年02期

2 舒孟軍;盛蓉生;高峰;;磁珠法測定痕量肝炎病毒的研究[J];檢驗醫(yī)學(xué)與臨床;2013年06期

3 王平康;駱延;王光志;程玉泉;駱力;;磁珠法快速提取鑒定DNA的實驗研究[J];生物學(xué)通報;2006年06期

4 黃文麗;;磁珠法對淋球菌DNA的檢測效果分析[J];實用醫(yī)技雜志;2018年09期

5 蒙長虹;王寶林;劉殿卿;;磁珠法測定纖維蛋白原的局限性探討[J];檢驗醫(yī)學(xué);2010年04期

6 馬麗俠;蔣子敬;屈婷;葉德萍;周李華;;磁珠法提取肉及肉制品基因組DNA的效果研究[J];食品科技;2019年09期

7 袁麗,趙興春,張志強,葉健;用CTAB+磁珠法提取火燒骨DNA的研究[J];中國人民公安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年04期

8 冉全;汪小威;廖作文;;磁珠法血凝儀電路中的信號采集分析[J];軟件導(dǎo)刊;2010年01期

9 陳衛(wèi)光;李秀娟;李健雄;牛映紅;歐陽慧貞;;磁珠法與常規(guī)法提取的人乳頭狀瘤病毒-DNA對人乳頭狀瘤病毒分型檢測結(jié)果的影響[J];實用醫(yī)技雜志;2016年04期

10 黃華春;朱凌云;曾緒東;馬宏聲;孫長勇;;瓷磚上指印的3種DNA提取方法應(yīng)用效果比較[J];廣東公安科技;2017年01期

相關(guān)會議論文 前9條

1 杜泓;;免提取法與常規(guī)提取法在DNA數(shù)據(jù)庫建設(shè)中的應(yīng)用比較[A];法醫(yī)臨床學(xué)專業(yè)理論與實踐——中國法醫(yī)學(xué)會·全國第十六屆法醫(yī)臨床學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

2 花月平;;樣品制備最新進展——磁珠法核酸提取技術(shù)[A];BCEIA2011分析儀器應(yīng)用技術(shù)報告會論文集[C];2011年

3 杜娟;張伯偉;趙磊;馬茹;;PCR-SSO流式磁珠法HLA分型中判型困難或無法判型的常見原因及解決方法[A];中國輸血協(xié)會第四屆輸血大會論文集[C];2006年

4 郭曉云;劉波;杜成祝;李巖;;利用DNA檢驗技術(shù)破獲特大系列盜竊案[A];法醫(yī)臨床學(xué)專業(yè)理論與實踐——中國法醫(yī)學(xué)會·全國第十八屆法醫(yī)臨床學(xué)學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2015年

5 高飛絮;;溫度對磁珠法血凝儀檢驗結(jié)果的影響[A];中華醫(yī)學(xué)會第七次全國檢驗醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會議資料匯編[C];2008年

6 李成德;;三種核酸提取方法對溶血和黃疸標本抗干擾能力的評價[A];2012全國臨床微生物與感染免疫學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2012年

7 劉超;翁瑋霞;劉宏;蘇會芳;李越;;Y-STR家系排查及建庫樣本采集方案探討[A];全國第九次法醫(yī)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2013年

8 潘凌子;;全血DNA提取3種方法的比較[A];中國輸血協(xié)會第八屆輸血大會論文專輯[C];2016年

9 錢莉;董改琴;吳夢蕓;榮于馨;陳文艷;劉陽;葉楓;劉露;;免疫復(fù)合物抑制B細胞內(nèi)TLR9激活的JNK和p38通路[A];第十二屆全國免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會摘要匯編[C];2017年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報通訊員 湘組軒;“讓國人享受優(yōu)質(zhì)醫(yī)療”[N];中國組織人事報;2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王娜;乳腺癌特征性血清多肽組圖譜研究[D];吉林大學(xué);2007年

2 劉宏高;一種魯棒有序的mRNA差異顯示新方法的建立及應(yīng)用[D];武漢大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 顧佳鎏;磁珠法生物提取芯片的磁流耦合磁珠吸附特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

2 錢程;國產(chǎn)磁珠用于法醫(yī)DNA檢驗的研究[D];東北師范大學(xué);2009年

3 林栩鑾;構(gòu)建組蛋白親和磁珠探索與組蛋白起作用的蛋白質(zhì)的研究[D];暨南大學(xué);2015年

4 陸佳飛;病毒核酸提取方法的研究及其在診斷試劑中的應(yīng)用[D];華東理工大學(xué);2012年

5 劉熹;布魯氏菌病實驗診斷方法評價及標準化研究[D];中國疾病預(yù)防控制中心;2016年

6 李東東;瓊脂磁珠核酸信標配基HBsAg診斷試劑盒的研制[D];蘭州大學(xué);2017年

7 徐潮;重組酶介導(dǎo)的等溫擴增技術(shù)在轉(zhuǎn)基因檢測中的應(yīng)用[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2014年

，

本文編號：2614272