玻璃微流控芯片的制作

玻璃微流控芯片的研究在近十年得到了重视 ,但是多数研究基于 7740玻璃制作 ,由于基材需要抛光以及涂覆掩蔽层 ,价格昂贵 .作者研究了一种在商品化的SODA LIME玻璃 (掩蔽层为厚度 14 5± 15nm的Cr和 5 75±2 5nm的光刻胶S10 8)上制作微流控芯片的方法 ,减少了对掩蔽层溅射设备的需求 ,降低了生产成本并缩短了生产周期 .采用照相制版的方法制作沟道宽度为 5 0 μm的掩模 ;光刻后根据沟道深度要求选择腐蚀液湿法腐蚀沟道 ;优化超声钻孔仪的电流参数制作直径 3mm的储液池 ,清洗后采用热键合对芯片进行封接 ;最后在有效分离长度为3 5mm的芯片上实现多组分样品分离 ,采用激光诱导荧光获得检测信息     

塑料微流控芯片的注塑成型

有别于传统的微流控芯片压塑成型方法,本文提出注塑成型加工塑料微流控芯片的新工艺.采用UV-LIGA技术制作成型微通道的型芯,设计制造了微流控芯片注塑模具.充模试验表明,如何使微通道复制完全是微流控芯片注塑成型的主要技术难点.模拟与理论分析表明,熔体在微通道处出现滞流现象是复制不完全的主要原因;搭建了可视化装置对此加以试验验证.利用正交试验方法进行充模试验,研究各工艺参数对微通道复制度的影响.试验表明模具温度对提高微通道复制度起决定性作用;注射速度和熔体温度是次要因素,而注射压力相对其他因素影响力较差,但必须保持在一个较高的水平.依此形成塑料微流控芯片的注塑成型工艺,对于宽80μm、深50μm截面的微通道而言,可使微通道复制度由70%提高到90%,满足使用要求.     

聚合物微流控芯片的注射成型

针对注塑成型微流控芯片过程中出现翘曲变形和微通道复制精度不高等缺陷,采用正交分析法,仿真优化了芯片厚度方向上的翘曲变形;基于翘曲优化结果,实验研究了微注射成型微流控芯片过程中模具温度、熔体温度和注射速度对微通道变形的影响。结果表明,保压时间和保压压力对微流控芯片的翘曲变形影响最大,而模具温度对微通道变形影响最为显著。采用优化的工艺参数,所成型的芯片微通道具有较高的复制度,无明显翘曲变形,可满足使用要求。     

PMMA微流控检测芯片的设计与制作

设计并制作了一种PMMA（polymethyl methacrylate）材料的微流控检测芯片,将外界气体驱动液体用于实际水样的分析和检测．利用精密加工的方法加工出芯片的整体尺寸为86mm×60mm×4．5mm．采用溶胶-凝胶的改性方法对微通道管路进行亲水处理,正硅酸乙酯的水解缩合生成了一层溶胶．凝胶覆盖在PMMA表面,从而大大提高了亲水性．在室温下对芯片进行键合,溶剂为二氯乙烷和无水乙醇按1：1混合的混合液．该方法避免了微通道的坍塌,有效防止了堵塞．实验证明,芯片接触紧密,且冲击强度能够满足要求．同时,芯片上集成了多个阀．阀膜选用0．5mm厚的硅胶膜,采用硅橡胶做黏合剂     

模板电解法快速制作玻璃微流控芯片

玻璃微流控芯片在许多领域已经得到较广泛的应用,但目前的加工需要繁琐的步骤及昂贵的设备进行图形转移及金属牺牲层开窗口.本文提出一种快速制作金属牺牲层图形窗口以用于玻璃微流控芯片加工的方法.以CO2激光直写加工PET膜模板,微细电解加工玻璃基片上的铬/金牺牲层快速获得窗口,湿法腐蚀及热键合制作玻璃微流控芯片.结果表明该法可在10秒内开窗口,电解加工过程使用的模板厚度、电解液组成及施加的压力与电压对窗口的质量都有显著影响.加工的微通道宽度为145μm,边缘整齐,宽度均匀,相对标准偏差为3.72%,深度μm,底部平整度高,并成功用于氨基酸混合液的芯片毛细管电泳分离.同时使用该方法加工的金微电极阵列,电极宽度为100μm,最小间距可达100μm.     

微流控芯片模具非平面微电铸技术

研究了微流控芯片中大线距/线宽比条件下的UV-LIGA制作工艺.针对微电铸的要求,优化了大面积SU8曝光的工艺;通过计算机模拟分析和实验验证手段,提出了一种非平面微电铸方法,有效的解决了大线距/线宽比条件下的UV-LIGA工艺,为微流控器件的批量化制作成奠定了坚实的基础.     

微流控芯片微沟道的超声压印制作

作为一种新型聚合物微结构成形方法,超声波压印具有成形速度快和基片整体变形小的特点,但是微结构在较大面积成形时存在均匀性较差的问题．本文面向微流控芯片中微沟道的超声波压印成形,通过设计正交实验和有限元仿真研究的方法,分析了超声压印工艺参数对微流控芯片成形质量和均匀性的影响原因及规律．结果表明,可以通过优化超声波压印压力、振幅和超声波作用时间提高压印均匀性．其中超声波压印压力对成形精度和均匀性的影响最大．采用优化后的工艺参数进行实验,在48mm×32mm面积的PMMA微流控芯片基片上成形了微沟道,微沟道的复制精度优于95．6％．片上3点的均匀性为98．0％．     

热压键合工艺参数对微流控芯片微通道尺寸变形的影响

为减小环烯烃共聚物(COC)芯片热压键合过程中微通道的变形量,采用单因素实验研究了热键合参数对COC芯片微通道变形的影响规律,为键合参数的设置提供一定的理论指导。研究结果表明,键合参数对芯片微通道的变形有较大影响,键合温度的影响最大,对应的变形量最大极差为20.76,键合压力次之,键合时间的影响最小,对应的最小极差为5.04μm,且与连续相相比,键合参数对COC芯片微通道离散相尺寸变形影响更为显著;在热键合过程中,温度和压力过高会使芯片微通道产生永久变形甚至毁坏芯片微结构,为减小变形,可适当地降低键合温度和压力,延长键合时间来弥补键合不完全的问题。     

微流控芯片制作及电特性研究

采用热压和键合的方法制作玻璃和有机聚合物(PMMA)芯片,对玻璃和PMMA芯片在高压直流电场作用下的伏安特性进行了研究和分析。实验表明,玻璃芯片的伏安线性区域为1100V,PMMA芯片为700V,由于玻璃的导热性能优于PMMA,所以玻璃芯片的伏安线性区域大于PMMA芯片。在此线性段内,根据基尔霍夫电流定律将芯片简化为等效电阻模型,研究了分离电压以及分离焦耳热对芯片分离效果的影响因素,为微流控芯片的优化设计提供了理论依据。     

集成一次性微流控芯片的便携式荧光检测系统

本文研究了一种新型的生物化学分析系统,该系统包括便携式荧光检测仪和带光纤的微流控芯片．采用基于MEMS技术的微泵将待测物与荧光试剂的混合物导入微流控芯片,采用PMT检测受激发产生的荧光,荧光强度与待测物浓度成一定比例．激发光则通过光纤将光源LED光信号导入微沟道中．随着液体在微沟道中的流动,可连续分析和检测不同的样品．该系统检测1～1000μg／L浓度的荧光素具有0．966的相关系数．基于荧光猝灭原理,该系统还可检测浓度为5ng／μL的硝基化合物．该生化分析系统除具有便携式和一次性微流控芯片优点外,还具有成本低．试剂、样品消耗量少,且分析时间短等优点该系统能实现现场检测,可应用于临床诊断、环境检测及生物战剂检测等领域     

微流控技术制备吡柔比星聚乳酸微球及其体外释放研究

微流控液滴技术是制备单分散性药物载体的理想方法,对精确考察药物的释放行为、释放机理及动力学模型具有重要意义。采用亲水性修饰T型通道产生单分散性吡柔比星聚乳酸液滴,考察了通道性质对液滴生成的影响以及连续相和分散相流速与液滴尺寸的关系,制备了两种粒径的吡柔比星聚乳酸微球并考察了其体外释放行为。结果表明,经修饰的通道可产生稳定均一的液滴,通过调节两相流速可以有效控制液滴和微球的尺寸,制备的微球粒径均一,载药量和包封率高,吡柔比星体外释放缓慢且无明显突释,尺寸较大微球的释放速率较慢。     

纸基微流控芯片的印刷制造工艺及其在食品安全检测中的应用

目的 探究纸基微流控芯片的发展现状,为纸基微流控芯片进一步研发和推广应用提供借鉴和参考。方法 通过调研文献,根据检测原理及印刷制备工艺对纸基微流控芯片进行阐述,然后对微流控芯片在食品安全检测中的应用研究进展进行总结。结果 纸基微流控芯片适用于比色法、荧光法、电化学法及表面增强拉曼光谱等多种检测方法,印刷制备工艺也呈现多样化发展趋势。纸基微流控芯片检测技术成功应用于食品添加剂、污染物、成分分析及智能食品包装等安全检测领域。结论 纸基微流控芯片应用潜力巨大,仍需进一步优化技术工艺以克服制约其发展的潜在瓶颈问题。     

纳米晶铜电火花电极快速制造及其耐电蚀性能(英文)

介绍了喷射电铸快速成形的基本原理,制备了纳米晶电极铜,分别研究了纳米晶铜电极和粗晶铜在不同电火花加工参数的工具电极损耗性能。运用扫描电子显微镜(SEM)和X-ray衍射等现代分析手段对工具电极的微观结构和成分进行分析。结果表明,喷射电铸能显著提高极限电流密度,细化晶粒,铜沉积层具有纳米晶微观结构。纳米铜电极损耗随着脉冲宽度增大而减小,随峰值电流的增大而增大,且纳米晶铜的电极损耗明显小于粗晶铜。     

胶体量子点多色LED的设计、制备和表征

量子点LED采用胶体量子点为LED发光层,通过调节量子点的尺寸可以制作出覆盖可见以及近红外光谱的量子点LED(QD-LED),而且量子点LED器件发出的光谱范围很窄(光谱半高宽可达30 nm).为了研究不同发光颜色的QD-LED器件特性,本文采用具有523 nm和608 nm发光波长的CdSe/ZnS核壳型量子点为发光层、poly-TPD为空穴传输层、ZnO为电子传输层,制备了量子点红光和绿光LED并讨论了器件的相关特性.这些结果对量子点LED在飞机驾驶舱以及医疗器械照明方面的应用提供了参考,但要满足商业化的需求其寿命、亮度以及效率还需要进一步的提高.     

强激光热斑形成及其稳定性研究

在论述热点跟踪及其传热机理时将靶材的比热溶、热传导系、在激光的热藕合系数均考虑成温度和时间的函数，又考虑靶材在运动时将激光辐照物体时热点的建立及其稳定情况作一动态数值模拟，为热点跟踪作准备。