仿真技术在基因芯片杂交仪微流路设计中的应用.pdf

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1、·24·ThesisI论著仿真技术在基因芯片杂交仪微流路设计中的应用鲁茗莉，陈玮，程鹏(摘要】目的：为了加快基因芯片技术的推广和应用，研制一种集基因芯片清洗、温育、杂交等于一体的新型仪器，使整个过程可在计算机控制下自动完成。方法：借助计算机辅助设计(computeraideddesign，CAD)技术，针对基因杂交仪微流路模块进行建模；借助计算流体力学(computationalfluiddynamics，CFD)技术，应用CFX软件建模分析得到不同流路方式的液流情况；对固架承载结构进行静强度分析，得到其承载分布情况；对电加热模块进行热一固耦合分析，得到

2、微流路模块热应力情况。结果：仿真技术为微流路设计提供了参考和依据，从而更高效地设计出了满足实验流程的基因芯片杂交、清洗微流路模块，避免了结构工艺因素的影响，使得到的实验数据更加科学可信。结论：运用仿真技术完成对微流路模块的设计研究，可以有效地缩短开发周期、节省试验成本，对于该类产品的试制与性能测试具有一定的参考意义。[关键词】基因芯片；杂交；热一固耦合；CFD；CFX[中国图书资料分类号]R318；TH79[文献标志码]A【文章编号】1003—8868(2014)07—0024-05DOI：10．7687~．ISSN1003-8868．2014．07．0

3、24Simulationtechnologyindesignofmicro-flowchannelofgenechipshybridizationinstrumentLUMing—li，CHENWei，CHENGPeng(PlantofExperimentalInstrument，AcademyofMilitaryMedicalSciences，Beijing100850，China)Abstractcti"Todevelopanewinstrumentintegratingthefunctionsofcleaning，incubationandcros

4、singinordertoadvancepromotionandapplicationofgenechips．withthewholeprocesscontrolledbythecomputer．【dO凼CADtechnologywasusedforthemodelingofthemicro—flowchannelmoduleofthegenechipshybridizationinstrument，thenCFDtechnologyandCFXsoftwarewereinvolvedinthemodelinganalysistomakeclearthe

5、fluidflowsfordifferentflowpaths．Staticstrengthanalysiswasperformedforfixingflametounderstanditsloadingallocation．Thermal-solidcouplinganalysiswasutilizedtorevealthethermalstressconditionsofmicro-flowchannelmode1．R翻lllbSimulationtechnologylaidafoundationforthedesignofmicro—flowcha

6、nnel，andahybridizationandcleaningmicro-flowchannelmodulewasformed．withtheinfluencesofstructureandprocesseliminated．C啊冀I硼如nThesimulationtechnologycanshortenthedevelopmentcycleandreducethecostforthemicro-flowchannelmodule，andthusisvaluableforthetrialandperfor—mancetestoflikelyprodu

7、ct．[ChineseMedicalEquipmentJournal，2014，35(7)：24-27，33】Keywordsgenechip；hybridization；thermal-solidcoupling；CFD；CFX0引言基因芯片杂交过程要求比较严格，预处理技术基因芯片[噪成了探针固相原位合成技术、高分对其推广普及具有重要意义，但这方面的研究报道子合成技术、精密机械技术和微光显现技术，可有效比较少。传统的基因芯片杂交过程是在封闭的杂交地对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测分析。基盒中，将标记好的样品点到基因芯片阵列表面，恒温因芯片技术已经成

8、为生物化学与分子生物学领域中下静置l2～17h，进行芯片杂交(31。在芯片杂交过