单泵控制聚焦流形态的微流控芯片的研制.pdf

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1、2010年第29卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)1177＼、前沿技术(1s、0单泵控制聚焦流形态的微流控芯片的研制廖彦剑，许蓉，郑小林，杨军，侯文生，胡宁(重庆大学生物工程学院，生物流变科学与技术教育部重点实验室，重庆400030)摘要：研究一种单动力源、聚焦流形态可控的用于细胞排队的微流控芯片。建立了样品沟道与鞘流沟道不同长度比例、不同夹角的模型并进行了不同负压条件下聚焦流形态仿真，运用SPSS软件进行了回归分析并进行了模型优化。在芯片的微加工过程中，利用印刷电路板(PC

2、B)制作了母板，以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为芯片主要材料，制作了PDMS—PDMS，PDMS-玻璃及PCB—PDMS三种芯片。制作的芯片能够在单个动力源条件下控制聚焦流宽度，使不同大小的微粒及细胞呈单个排列流动。研究结果为分析不同尺寸的细胞而选择合适的样品流沟道与鞘流沟道长度、夹角等条件提供了依据，所制作的芯片也达到了廉价且实用的目的。关键词：微流控芯片；流体仿真；回归分析中图分类号：Q813．2文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)02-0117-04Studyonmicrofluidicchipforcontroll

3、ingshapeoffocusingflowbysinglepumpLIAOYan-jian，XURong，ZHENGXiao—lin，YANGJun，HOUWen—sheng，HUNing(KeyLaboratoryofBiorheoiogicalScienceandTechnologyofMinistryofEducationBioengineeringcollege，ChongqingUniversity，Chongqing400030，China)Abstract：Amicrofluidicchipforcellalignment

4、isstudied，whichisdrivenbyoneimpetusandhascontrollablefocusing-flowshape．Modelswithdifferentlengthproportionofsamplechannelandsheathchannel，anddiferentanglebetweenthesetwochannelsaresetupandfocusingflowwithinthesemodelsissimulatedunderdiferentnegativepressure．SPSSsoftwarei

5、susedfortheregressionanalysisandmodeloptimization．Inchipfabrication，printedcircuitboard(PCB)isusedtofabricatemasterandpolydimethylsiloxane(PDMS)isusedassubstratematerialtomakePDMS—PDMS，PDMS—glassandPCB—PDMSchips．Underthedrivingofsinglepump，thewidthofthefocusingflowcanbeco

6、ntrolledanddifferentsizeofparticlesandcellscanflowinasingleline．Theresearchingresultprovidesbasisforthechoiceofappropriatelengthandangleofthesampleflowchannelandsheathchannelaccordingtodiferentsizeofcells．Thischipisalsocheapandusefu1．Keywords：microfluidicchip；flowingsimul

7、ation；regressionanalysis0引言究都取得了很好的进展，但都存在加工技术要求高，控制设微流控芯片因其系统集成度高、成本低和样品耗量少备复杂，不易普及的缺点。针对此现象，本研究希望建立一等日益受到学术界和产业界的广泛关注，利用微流控芯片个可以在普通实验室实现的，可应用于细胞检测及分选的技术的生物细胞研究也随之深入，其中，微流控细胞分选方微流控芯片。法逐渐发展成为一个重要的研究方向。例如：KikuchiY等1聚焦流形态仿真与SPSS回归分析人在各向异性刻蚀得到的芯片装置中记录细胞在微通鞘流是指流体在侧向挤压效应作用下，形成

8、类似人鞘道内传输的图像。MtillerT等人设计制造了一个三维微形状的压缩流动形态。细胞要流过狭窄的管道时存在的最电极系统，将直径介于10-30m的真核细胞或微乳颗粒大问题是大细胞或细胞团阻塞