基于紫外光固化的微通道改性及相关实验研究

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1、中文图书分类号：TN247密级：公开UDC：535学校代码：10005硕士学位论文MASTERALDISSERTATION论文题目：基于紫外光固化的微通道改性及相关实验研究论文作者：王富吉学科：光学工程指导教师：吴坚副研究员论文提交日期:2016年6月21日UDC：535学校代码：10005中文图书分类号：TN247学号：S201313025密级：公开北京工业大学工学硕士学位论文题目：基于紫外光固化的微通道改性及相关实验研究英文题目：RESEARCHONTHEMODIFICATIONOFMICROCHA

2、NNELBASEDONUVCURINGANDTHERELATEDEXPERIMENTS论文作者：王富吉学科专业：光学工程研究方向：激光微技术申请学位：工学硕士指导教师：吴坚副研究员所在单位：激光工程研究院答辩日期：2016年6月7日授予学位单位：北京工业大学独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同

3、工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：王富吉日期：2016年6月21日关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）签名：王富吉日期：2016年6月21日导师签名：吴坚日期：2016年6月21日摘要摘要微流控芯片具有微型化结构和高比表面积，其表面物理化学性质在微流控分析中

4、占有着重要的地位。在微米尺度下，微流控芯片内微流体地连续流动受微通道内壁的表面效应影响很大，微通道的内壁形状和尺寸、表面粗糙度、亲水性等物理量是影响微流体在芯片内流动的重要因素，从而对微流控芯片中的PCR扩增效果也会产生影响。为使微流控芯片性能稳定，提升微通道内壁表面的物理化学性质，微通道表面改性技术成为微流控领域中的一个研究热点。本文经过对国内外大量文献的调研，针对微流控芯片领域内微通道改性问题基础之上展开了本论文的研究，以微流控芯片中微通道的内壁改性为研究中心，同时涉及到改性以后在应用中的一些关键实

5、验技术，结合实验室的现有条件具体做了如下工作：（1）对微流控领域内的微流控芯片及其改性研究进行了大量文献调研，引出了论文的研究内容，对课题背后相关的关键技术原理进行了简单叙述，并对国内外研究现状进行了归纳概括，同时对现有研究的优缺点进行了评述。（2）采用一种新的紫外光固化的方法改性微流控芯片，即基于气吹方式通过紫外固化光学胶NOA68改性流控芯片，为体现此种改性方式具有一致连贯性的优势，文中对双层微流控芯片中微通道内壁进行了改性实验，通过比对改性前与改性后微通道内壁的粗糙度、接触角，改性取得了良好的效果

6、；通过PCR对比实验，改性后的微流控芯片其PCR扩增效率得到提高。（3）在对改性后的微流控芯片进行实验时，为确保PCR实验的顺利进行，本文同时对一些后续关键实验技术进行了研究与设计。设计并制作了用于微流控芯片连续进样的装置；温度调控方面通过仿真模拟设计出表面温度分布均匀性较好的薄膜加热片，结合硬件电路及软件程序的设计，最终使温度在目标值上下浮动0.9℃。（4）研制了适合单样品检测的终点荧光检测器，这种简单的检测仪器具有一定局限性，在文中最后针对论文中所用的双层微流控芯片的特殊结构，设计了一种具有自主知识

7、产权的可以实时检测其荧光信号的检测装置。关键词：微流控芯片；微通道改性；紫外光固化；荧光检测；NOA68IAbstractAbstractAsthemicrofluidicchip’smicromationofstructureandhighspecificsurfacearea,thephysicalandchemicalpropertiesonsurfaceplayanimportantroleinmicrofluidicanalysis.Inthescaleofmicrometers,thesur

8、faceeffectofmicrochannelwallhasgreatinfluencesontheflowinsidemicrochannel,theshapeandsizeofinnerwallofmicrochannel,thesurfaceroughness,hydrophilicandotherphysicalpropertiesaretheimportantfactorseffectingmicrofluidicchip,wh