微流控芯片的研究及设计

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,指导教师：徐文峰 答辩人：黄卓,基于流体力学和电场原理的细胞分选芯片的设计研究,微流控芯片分选原理,1,研究的内容、意义及其方法,2,基于电泳原理分选芯片的设计,3,基于流体力学分选芯片的设计,4,结论,5,目录,CONTENTS,微流控芯片分选原理,荧光分选法,01,01,电,渗,分,选,02,介,电,泳,分,选,03,压,电,分,选,机械的细胞分选方法是利用微机械加工技术，该芯片蚀刻各种结构，如微屏、微井的微槽、梳子、堰形状、沙袋等的基础上，在不同的物理分离的细胞大小的方法。它具有的工作原理很简单，无需特殊缓冲器，等等。缺点是生产微结构是更复杂的，并且要求在靶细胞和杂质细胞必须具有明显的尺寸差别。,微流控芯片分选原理,”,“,机械分选法,02,光学细胞分选的基本原理是，当光束照射到细胞中，在细胞上的力，将细胞在光束的焦点附近捕获的，或该力的作用下，将细胞被运送到目标位置的检测和分析。光学分选的优点是无接触，对细胞无损伤，污染少，操作微细尺寸范围内方便，定位准确达到微米级;缺点是该设备是昂贵的，仅适用于短距离细胞操作。,微流控芯片分选原理,”,“,光学分选法,03,磁性细胞分选珠粒通常棉，原理和结合于特异性抗体包被的磁珠的特定的细胞表面抗原，和外部磁场中，所述细胞包含特定抗原被吸附并保持在磁场而不样细胞表面抗原的无法与抗体结合，没有磁性，因此，不同的细胞已被分离它不能留在磁场,。,微流控芯片分选原理,”,“,磁力分选法,0,4,微流控芯片分选原理,其它分选方法,05,根据细胞在微循坏中特有的性质,01,体积细胞分选,02,库尔特计数法,03,研究的内容、意义及其方法,细胞分选芯片的制作,分选理论的研究,细胞分选芯片的设计,细胞分选芯片,的分析,设计与制备,基于电场原理的分选芯片,01,基于流体力学的分选芯片,02,设计与制备,设计思路,01,基于电场原理的分选芯片,传统的,“,十字,”,型电泳分选芯片分选效率低、通量低、对细胞易造成伤害、不便于使用。,设计与制备,设计思路,01,基于电场原理的分选芯片,制备方法,02,基于电场原理的分选芯片,微流控芯片的制备,01,电路板的制备,02,微流控芯片与电路板的键合,03,设计与制备,本,研究拟设计,的微流控电泳芯片采用了填充柱式电渗泵、“双T”型设计和电路板增大了电渗流特性，可以较大地提高电渗流效率并且便于携带和使用，因此对比常规的简单芯片，该芯片电泳的分离分析效率获得显著的提高。,设计与制备,”,“,分析讨论,03,基于电场原理的分选芯片,设计与制备,设计思路,01,基于流体力学的分选芯片,制备方法,02,基于流体力学的分选芯片,滴胶,甩胶,前烘,曝光,后烘,键合,设计与制备,为了提高细胞分选的通量，该芯片共有八条相互连通的分选通道，芯片中央为进样通道，与进样通道相连接的为进样池，进样池与八条分离通道相连接在一起，而在进样池与分离通道之间存在一层台阶，使得目标尺寸的细胞能够通过该台阶，而大尺寸的细胞则只能停留在进样池中。外围一圈通道与分离通道的出口相互连接，以增强细胞混合液在通道内的流动性，并且使得标目尺寸细胞最终能够从两端的出样口流出。,设计与制备,”,“,分析讨论,03,基于流体力学的分选芯片,本设计中的介电泳细胞分选芯片相比起传统的芯片具有低压、便携、效率高、便于使用的特点，创造性的将“双T”型结构、填充柱式电渗泵、USB接口有机的集成在一个芯片上，对细胞的损伤更小，通过USB接口连接电源即可使用，大幅度提高了该芯片的性能，这是该芯片最大的创新点，也是本设计提供的一个有价值的参考。,创新总结1,传统基于流体力学的微流控细胞分选芯片的通量低，并且是通过分离通道管径的不同来实现细胞分选的目的。本设计中基于流体力学的新型微流控细胞分选芯片采用了一种新型结构，用多条分离通道的设计并通过一个分选台阶来达到细胞分选的目的，在进行细胞分离后，芯片内存在足够的空间可以进行更为深入的研究操作。,创新总结2,结论,请各位老师批评斧正,!,