基于水力聚焦的PDMS微流芯片的设计与制作.pdf

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1、88传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第8期基于水力聚焦的PDMS微流芯片的设计与制作龚珊，郭涛，王春水(1．仪器科学与动态测试教育部重点实验室。山西太原0300512．中北大学电子测试技术重点实验室，山西太原030051)摘要：研究制作了一种基于水力聚焦效应，可以对多种不同大小细胞进行聚焦排队实验的聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流芯片。芯片的制作过程主要包括制作SU-8阳模，然后利用软光刻方法得到PDMS微流沟道，最后与盖片进行键合封装。用COMSOL软件对样本流与鞘流

2、在不同流速比下进行了流体聚焦仿真，得到了样本的聚焦宽度。利用罗丹明B进行了聚焦验证实验，聚焦宽度与仿真基本一致。通过调节流速比，芯片可用于10-60m细胞的计数与分析，并利用15m荧光微球进行了微球排队实验，观察到微球以一列的形式排队经过了聚焦沟道。这种微流芯片具有制作方法简便(SU-8阳模可重复使用)、成本低廉、调控方式简单、通用性强等优点。关键词：水力聚焦；细胞排队；COMSOL；PDMS中图分类号：Q813．2文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)08-0088-04DesignandfabricationofPDMSm

3、i~c=rofltluidicchipbasedonhydrodynamicfocusingGONGShan，GU0Tap，WANGChun．shui，。(1．KeyLaboratoryofInstrumentationScience&DynamicMeasurement，MinistryofEducation，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China；2．KeyLaboratoryofScienceandTechnologyonElectronicTest&Measurement，Taiyuan0

4、30051．China)Abstract：ResearchandfabricateaPDMSmicrofluidicchipwhichcanimplementthefocusingqueningexperimentondifferentsizesofcellsbasedonhydrod3，namicfocusingeffect．Thefabricatingprocessofthechipisasfollows：firstly，fabricatemalemoldofSU-8；secondly，makethePDMSmicrofluidiccha

5、nnelusingsoftphoto—lithography；atlast，bondandpackgewiththecover．FluidfocusingsimulationiscarriedoutunderconditionofdifferentflowrateratiobetweenthesampleflowandsheathflowviatheCOMSOLsoftwareandobtainfocusingwidthofsample．UseRhodamineBtocarryoutconfirmatoryexperimentoffocusi

6、ng，focusingwidthisconsistentwiththesimulation．Thechipcanbeusedforcountandanalysisofcellsof10-60umbyadjustingtheflowrateratio．Andtheexperimentofqueuingoffluorescentmicrobeadsiscarriedout，itisobservedthatmicrobeadspassthroughthefocusingchannelinaline．Thisfabricationmethodform

7、icrofluidicchiphavetheadvantagesofsimpleprocess(SU-8malemoldcanreuse)，lowcost，simpleadjustingstyleandversatility．Keywords：hydrodynamicfocusing；queningofceHs；COMSOL；PDMS0引言微流聚焦芯片的工作原理是通过鞘流夹流，实现样本微流芯片具有系统集成度高、所需样品少、分析速度聚焦，使得样本能排成一列依次经过聚焦检测沟道。样本快、智能化程度高、携带方便等优点，充分体现了分析设备聚焦主要有水

8、力聚焦、电动聚焦2种方式。电动聚焦的微型化、集成化、自动化的发展趋势，被广泛应用于生命无需外接压力驱动系统，操作简便，但是其需要制作电极、科学、药物合成、疾病诊断。