一體化微閥組可以作為一種非常有效的工具用于藥物傳輸和高吞吐量篩分。本文提出了一種低成本,易操作pH值響應(yīng)微閥組。為了證明其可行性,本文設(shè)計(jì)并制作出二組微閥組、四組微閥組、八組微閥組,并對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試。在證明其可行性后,作為微閥組的應(yīng)用之一,我們?cè)O(shè)計(jì)并制作出連接細(xì)胞培育室的十五組微閥組。整個(gè)過(guò)程分為以下幾個(gè)部分:模板的設(shè)計(jì)與制作、多組微閥組裝置的制作和多組微閥組裝置的性能測(cè)試。 本文采用in-situ光聚合的方法制作微閥組,其主體結(jié)構(gòu)為聚二甲基硅氧烷(PDMS),pH響應(yīng)微球體作為激勵(lì)元件。微閥組由厚度為8 mm的PDMS為基層,3層薄PDMS層(“洞層”—hole-layer,“隔膜層”—membrane-layer和“頂層”—upper-layer)依次疊加而成,手工將微球體植入“頂層”的微球體固定柱(entrap post),并蓋上蓋片。單個(gè)微閥的間距為700μm,微閥的開(kāi)關(guān)由流過(guò)其的pH緩沖溶液控制。 制作好的微閥組通過(guò)一系列不同的實(shí)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果操作簡(jiǎn)單方便,運(yùn)行良好。閥門(mén)開(kāi)啟和關(guān)閉的時(shí)間分別為50 s和45 s,當(dāng)入口壓力為5 kPa時(shí),檢測(cè)溶液的流速約為0.26ml...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
中文摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究工作的背景及意義
        1.1.1 MEMS 及微制造技術(shù)的發(fā)展
        1.1.2 MEMS 及微制造技術(shù)產(chǎn)品的市場(chǎng)前景
        1.1.3 微型流體分析系統(tǒng)
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 高性能新型制止閥
        1.2.2 靜電驅(qū)動(dòng)氣體微閥
        1.2.3 電流變流體微閥
    1.3 研究方法
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
2 微閥組激勵(lì)研究
    2.1 在微流體通道內(nèi)水凝膠對(duì)流體的控制
    2.2 PH 響應(yīng)微球體的制作
    2.3 PH 響應(yīng)微球體的性質(zhì)研究
3 基于 PDMS 微流體器件的制作工藝
    3.1 硅基微流體器件中的微電子基本工藝
        3.1.1 光刻及其相關(guān)工藝
        3.1.2 薄膜制備工藝
        3.1.3 MEMS 基本工藝
    3.2 PDMS 微小流路微加工技術(shù)的研究
        3.2.1 PDMS 材料的基本特性
        3.2.2 PDMS 材料及微流體通道的制作工藝
        3.2.3 PDMS 基本工藝
    3.3 襯板的制作工藝
        3.3.1 薄膜的制備
        3.3.2 正膠剝離
    3.4 密封
    3.5 小節(jié)
4 PH 響應(yīng)微閥組的工作原理及制作
    4.1 相變微閥的相關(guān)研究報(bào)道綜述
    4.2 彈性微閥組的設(shè)計(jì)與制作
        4.2.1 彈性微閥組的設(shè)計(jì)思想
        4.2.2 彈性微閥組的工作原理
        4.2.3 儀器與試劑
        4.2.4 PDMS 芯片的設(shè)計(jì)與制作
        4.2.5 芯片的封合
5 彈性微閥組的性能研究
    5.1 多組彈性微閥組系統(tǒng)的構(gòu)建及其性能研究方法
    5.2 測(cè)試結(jié)果及討論
6 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3814843