微流控技術(shù)微型化與功能多樣化的特點(diǎn),使得微流控系統(tǒng)能夠保證痕量反應(yīng)物在最佳的條件下反應(yīng)。通常情況下蛋白質(zhì)樣品容量較小,表達(dá)量較低,傳統(tǒng)的檢測(cè)手段難以滿足微量低濃度樣品的要求,亟需一種提高蛋白質(zhì)相對(duì)含量的富集方法。誘導(dǎo)電荷電滲作為一種在顆粒聚集方面極具優(yōu)勢(shì)的粒子操縱技術(shù),發(fā)生在電極系統(tǒng)中不加電的電極表面,可實(shí)現(xiàn)不同規(guī)模的粒子聚集。本文擬在研究粒子富集中電滲流動(dòng)特性、電控粒子行為和芯片幾何特征等規(guī)律的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚苯乙烯顆粒的富集預(yù)實(shí)驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的富集。首先,根據(jù)對(duì)粒子聚集方法及蛋白質(zhì)富集的研究,提出了一種基于誘導(dǎo)電荷電滲收集技術(shù)的顆粒聚集方法,即沿著通道方向鋪設(shè)電極系統(tǒng),直流分量引起粒子的定向移動(dòng),交直流分量共同作用產(chǎn)生的穩(wěn)定漩渦實(shí)現(xiàn)粒子富集。其次,分析了電滲流動(dòng)產(chǎn)生的微觀過程,引入復(fù)振幅相量推導(dǎo)正弦信號(hào)下電極表面的滑移速度公式,以此為邊界條件進(jìn)行通道內(nèi)穩(wěn)定流場(chǎng)的仿真。在分析了動(dòng)靜態(tài)流場(chǎng)中穩(wěn)定漩渦的基礎(chǔ)上,預(yù)測(cè)粒子可能發(fā)生富集的區(qū)域。再次,研究了上述流場(chǎng)、電場(chǎng)和其他原生物理場(chǎng)對(duì)粒子的作用,衡量各個(gè)物理量的實(shí)際作用效果,運(yùn)用流場(chǎng)與電場(chǎng)的計(jì)算結(jié)果,耦合稀物質(zhì)傳遞場(chǎng)完成顆粒富集的數(shù)值仿真... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究的目的和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微流控芯片技術(shù)的發(fā)展
        1.3.2 顆粒富集技術(shù)
        1.3.3 蛋白質(zhì)富集技術(shù)
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 電滲流動(dòng)產(chǎn)生機(jī)理及流動(dòng)特性分析
    2.1 引言
    2.2 雙電層概述
    2.3 直流電滲的流速分析
    2.4 誘導(dǎo)電荷電滲產(chǎn)生機(jī)制
        2.4.1 電化學(xué)離子馳豫
        2.4.2 切向電場(chǎng)激發(fā)電滲流
    2.5 誘導(dǎo)電荷電滲流速分析
        2.5.1 電極表面的誘導(dǎo)電荷電滲流速
        2.5.2 正弦信號(hào)電極表面流速
        2.5.3 直流極限信號(hào)流速分析
    2.6 微通道穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)數(shù)值仿真
    2.7 本章小結(jié)
第3章 納米顆粒電動(dòng)富集的仿真與實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 流動(dòng)粒子富集機(jī)制
        3.2.1 流場(chǎng)對(duì)粒子的作用
        3.2.2 電場(chǎng)對(duì)粒子的作用
        3.2.3 其他原生效應(yīng)對(duì)粒子的作用
    3.3 納米顆粒富集的數(shù)值仿真
    3.4 富集實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及平臺(tái)搭建
        3.4.1 芯片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.4.2 主要實(shí)驗(yàn)參數(shù)及其影響
        3.4.3 微流控芯片加工工藝研究
        3.4.4 材料準(zhǔn)備與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
    3.5 PS納米顆粒富集實(shí)驗(yàn)
        3.5.1單電極PS顆粒富集實(shí)驗(yàn)
        3.5.2并列電極PS顆粒富集實(shí)驗(yàn)
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于懸浮電極系統(tǒng)的蛋白質(zhì)富集實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 蛋白質(zhì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
    4.3 蛋白質(zhì)靜態(tài)富集
        4.3.1 靜態(tài)低頻富集
        4.3.2 靜態(tài)中高頻富集
        4.3.3 蛋白質(zhì)靜態(tài)富集的頻率響應(yīng)
    4.4 蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)富集
        4.4.1 動(dòng)態(tài)低頻富集
        4.4.2 動(dòng)態(tài)中頻富集
        4.4.3 動(dòng)態(tài)高頻富集
        4.4.4 蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)富集頻率響應(yīng)
    4.5 蛋白質(zhì)并列電極富集
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微通道內(nèi)誘導(dǎo)電滲流樣品聚焦方法[J]. 王成法,周航,宋永欣,潘新祥.  微納電子技術(shù). 2014(11)
[2]氨基酸、肽、蛋白質(zhì)在溶液中帶電狀況分析[J]. 李雋群.  黔西南民族師范高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2003(01)
[3]微流控芯片實(shí)驗(yàn)室及其功能化[J]. 林炳承.  中國(guó)藥科大學(xué)學(xué)報(bào). 2003(01)
[4]微流控分析芯片發(fā)展與展望[J]. 方肇倫.  大學(xué)化學(xué). 2001(02)

博士論文
[1]基于微流控芯片的氣溶膠中細(xì)菌的富集及快速檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 荊雯雯.復(fù)旦大學(xué) 2013
[2]基于微流控芯片的二維電泳分離及蛋白質(zhì)預(yù)富集研究[D]. 徐波.華中科技大學(xué) 2010
[3]電驅(qū)動(dòng)微流控芯片中傳輸現(xiàn)象的若干關(guān)鍵問題研究[D]. 曹軍.上海交通大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于誘導(dǎo)電荷電滲的粒子定比例收集機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉江偉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]流道結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)的絕緣介電泳分離微尺度粒子研究[D]. 李彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于新型3D電極的介電泳微粒分離微流控芯片研究[D]. 賈延凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[4]微納流控芯片蛋白質(zhì)富集分離新方法研究[D]. 賈慧丹.華中科技大學(xué) 2013
[5]基于介電泳力的微粒子收集機(jī)理分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 任玉坤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[6]單分散聚苯乙烯微球的表面電性及自組裝的研究[D]. 劉麗.華東師范大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3207303