CD-like全血分析芯片內(nèi)壓縮空氣的定量泵送
本文選題:壓縮空氣泵 + 離心式微流控芯片 ; 參考:《光學(xué)精密工程》2014年10期
【摘要】:為了克服離心式微流控芯片上血清提取對(duì)虹吸管親水性的依賴,保證離心式微流控芯片功能的穩(wěn)定性和可靠性,在芯片上設(shè)計(jì)了連接于血液分離腔的壓縮空氣腔,實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速下血液的分離;趬嚎s空氣的輔助作用,并通過(guò)轉(zhuǎn)速降低導(dǎo)致壓縮空氣腔內(nèi)所儲(chǔ)存氣體壓強(qiáng)的釋放對(duì)血清的泵送作用,實(shí)現(xiàn)了離心式微流控芯片上血清的定量提取;诘葴貧怏w的熱力學(xué)平衡理論,分析了壓縮空氣腔壓縮體積和虹吸管內(nèi)液面位置與電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,給出了基于壓縮空氣輔助作用的離心式血清提取結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)律。以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)為基材,采用CO2激光加工工藝,制作了離心式血清提取芯片,并測(cè)試了不同轉(zhuǎn)速下被壓縮氣體的體積和血清液面在虹吸管中的位置。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:轉(zhuǎn)速為4000r/min時(shí),空氣的被壓縮量為8.7μL,虹吸管能有效抑制全血溢出以防止全血進(jìn)入血清提取腔;當(dāng)轉(zhuǎn)速降為1000r/min時(shí),壓縮氣體所儲(chǔ)存壓強(qiáng)得到釋放,克服了離心力,并驅(qū)動(dòng)血清流過(guò)虹吸管最高點(diǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)血清的定量提取。
[Abstract]:In order to overcome the dependence of serum extraction from centrifugal microfluidic chip on the hydrophilicity of siphon and to ensure the stability and reliability of the function of the centrifugal microfluidic chip, a compressed air chamber connected to the blood separation chamber was designed on the chip. The separation of blood was realized at high speed. Based on the auxiliary action of compressed air and the pumping effect of the pressure released from the stored gas in the compressed air chamber by reducing the rotational speed, the quantitative extraction of serum from the centrifugal microfluidic chip was realized. Based on the thermodynamic equilibrium theory of isothermal gas, the relationship between compressed air chamber volume and the position of liquid level in siphon and motor speed is analyzed, and the design rule of centrifugal serum extraction structure based on compressed air auxiliary action is given. Using polymethyl methacrylate (PMMA) as substrate, a centrifugal serum extraction chip was fabricated by using CO2 laser processing technology. The volume of compressed gas and the position of serum liquid level in siphon were measured at different rotational speeds. The experimental results show that when the speed is 4000r/min, the compressed amount of air is 8.7 渭 L, the siphon can effectively suppress the whole blood overflow to prevent the whole blood from entering the serum extraction chamber, and when the rotational speed is reduced to 1000r/min, the pressure stored in the compressed gas is released and the centrifugal force is overcome. And drive the serum flow through the highest point of siphon, and then achieve the quantitative extraction of serum.
【作者單位】: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所;中國(guó)科學(xué)院大學(xué);
【基金】:國(guó)家863高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃資助項(xiàng)目(No.2012AA040503) 國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(No.5120538)
【分類號(hào)】:R197.39;TQ028
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前2條
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1950451
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