微流控芯片技術

第1章　緒論 1
1.1　微流控芯片分析系統(tǒng)的國內(nèi)外研究進展 1
1.2　微流控芯片的研究背景 3
1.2.1　微流控芯片的加工材料 3
1.2.2　微流控芯片的通道加工 4
1.2.3　微流控芯片的表面改性 5
1.2.4　微流控芯片的封接 6
1.2.5　微流控芯片的檢測技術 8
1.2.6　微流體控制單元的應用 10
1.3　微流控芯片的研究意義 11
第2章　流體聚焦的理論和優(yōu)化 12
2.1　微流控芯片的聚焦 13
2.2　微流控芯片關于流體聚焦的仿真 15
2.3　仿真結(jié)果 16
2.4　聚焦模型的優(yōu)化 20
2.4.1　聚焦交口的優(yōu)化 21
2.4.2　構(gòu)建優(yōu)化后微流控芯片模型 24
2.5　本章小結(jié) 25
第3章　PDMS微流控芯片的制備工藝研究 26
3.1　器件襯底材料的選擇 26
3.1.1　傳統(tǒng)襯底材料 27
3.1.2　傳統(tǒng)透明材料 27
3.1.3　試驗中的透明材料 28
3.2　微流動層材料的選擇 31
3.2.1　環(huán)氧樹脂類負性光刻膠（SU-8） 31
3.2.2　聚二甲基硅氧烷（PDMS） 31
3.3　澆注法制備微流控芯片的流程 34
3.4　基于SU-8模具微流控芯片的制作 38
3.4.1　實驗材料和實驗設備 40
3.4.2　制作SU-8膠模具的工藝流程 40
3.4.3　PDMS微流控芯片的加工工藝 45
3.5　納米熱壓印工藝 51
3.5.1　壓模的制備 52
3.5.2　基底的清洗 53
3.5.3　抗粘層的制備 54
3.5.4　壓印膠的配制和旋涂 55
3.5.5　壓印中溫度、壓力、時間的控制 56
3.5.6　參數(shù)設置 60
3.5.7　圖形轉(zhuǎn)移 61
3.6　實驗結(jié)果 63
3.7　本章小結(jié) 64
第4章　基于流式細胞技術的微流控芯片應用 65
4.1　生物芯片技術要點及分類 65
4.1.1　固相陣列芯片及其局限性 67
4.1.2　懸浮陣列芯片 69
4.2　懸浮陣列檢測原理 69
4.2.1　微球載體結(jié)構(gòu)及標記 70
4.2.2　懸浮陣列檢測流程 72
4.2.3　懸浮陣列技術特點 74
4.2.4　微球制備 74
4.2.5　微球的熒光編碼 75
4.2.6　基于有機染料的熒光編碼 76
4.2.7　基于量子點的熒光編碼 77
4.2.8　懸浮微球的捕獲及捕獲陣列的設計 81
4.3　微流控芯片的應用實驗 86
4.4　檢測實驗及結(jié)果 90
4.5　本章小結(jié) 93
第5章　微流控芯片集成元件的研究 94
5.1　熱學模型 94
5.2　應用于微流控芯片的微流量計 96
5.2.1　流量計的仿真 97
5.2.2　實驗材料與實驗儀器 107
5.2.3　流量計制作工藝流程 107
5.2.4　加工工藝討論 108
5.2.5　實驗結(jié)果 109
5.3　微流控芯片中的熱膨脹型微閥 111
5.3.1　微閥的原理及其結(jié)構(gòu) 111
5.3.2　加熱器溫度的計算 112
5.3.3　微流體通道的設計與仿真 112
5.3.4　實驗材料與實驗儀器 120
5.3.5　微閥加工工藝及工藝參數(shù)優(yōu)化 120
5.3.6　微閥的實驗結(jié)果 124
5.4　本章小結(jié) 126
未來技術與展望 127
參考文獻 128