微流控芯片技術(shù)

第1章　緒論 1
1.1　微流控芯片分析系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)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(cè)技術(shù) 8
1.2.6　微流體控制單元的應(yīng)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(guān)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(yàn)中的透明材料 28
3.2　微流動(dòng)層材料的選擇 31
3.2.1　環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)負(fù)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(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)設(shè)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(shí)間的控制 56
3.5.6　參數(shù)設(shè)置 60
3.5.7　圖形轉(zhuǎn)移 61
3.6　實(shí)驗(yàn)結(jié)果 63
3.7　本章小結(jié) 64
第4章　基于流式細(xì)胞技術(shù)的微流控芯片應(yīng)用 65
4.1　生物芯片技術(shù)要點(diǎn)及分類(lèi) 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(cè)原理 69
4.2.1　微球載體結(jié)構(gòu)及標(biāo)記 70
4.2.2　懸浮陣列檢測(cè)流程 72
4.2.3　懸浮陣列技術(shù)特點(diǎn) 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(jī)染料的熒光編碼 76
4.2.7　基于量子點(diǎn)的熒光編碼 77
4.2.8　懸浮微球的捕獲及捕獲陣列的設(shè)計(jì) 81
4.3　微流控芯片的應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 86
4.4　檢測(cè)實(shí)驗(yàn)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(xué)模型 94
5.2　應(yīng)用于微流控芯片的微流量計(jì) 96
5.2.1　流量計(jì)的仿真 97
5.2.2　實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)儀器 107
5.2.3　流量計(jì)制作工藝流程 107
5.2.4　加工工藝討論 108
5.2.5　實(shí)驗(yàn)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(jì)算 112
5.3.3　微流體通道的設(shè)計(jì)與仿真 112
5.3.4　實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果 124
5.4　本章小結(jié) 126
未來(lái)技術(shù)與展望 127
參考文獻(xiàn) 128