基于声表面波技术实现数字微流体多基片间输运.pdf

文档介绍：第 39 卷分析化学 FENXI HUAXUE 仪器装置与实验技术第 5 期
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2011 年 5 月 Chinese Journal of Analytical Chemistry 765 769
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DOI:.
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仪器装置与实验技术췍
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基于声表面波技术实现数字微流体多基片间输运
1,2 1
章安良夏兴华*
1 南京大学化学化工学院南京 210093 2 宁波大学电子工程系宁波 315211
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0
摘要建立了声表面波实现多基片间输运微流体的新方法由 3 个 128 YX LiNbO3 压电基片组成一个基
。- ,
片为接口基片另两个为工作基片每个基片光刻一个中心频率为 MHz 叉指换能器和一个反射栅采用
, , 。
微量进样器将待输运的数字微流体进样到工作基片 2 调节接口基片使得其与工作基片 2 位于同一高度并
, ,
使其间隙尽可能小在工作基片 2 的叉指换能器上施加声同步频率经放大后的 RF 信号激发声表面波驱动
, , ,
数字微流体到达接口基片再采用类似方法将接口基片中数字微流体输运到工作基片 1 完成两个工作基片
。,
间的输运实现了不同工作基片上的数字微流体的混合及化学反应
。。
关键词数字微流体多芯片微流系统声表面波叉指换能器输运
; ; ; ;
1 引言

由于微流控芯片具有样品消耗量小能精确控制反应成本低廉等优点近年已在 DNA 测序[1] 蛋
, , , ,
白质分析[2,3] 单分子分析[4] 床前诊断[5] 单细胞分析[6] 毒品检测[7] 食品安全[8] 和环境监测[9] 等领域中得
, , , , ,
到应用微流体输运是微流控芯片的重要的操作单元在微通道内输运连续微流体是微流控芯片常用
。,
的输运方法其缺点是需要微阀微泵等[10] 制作工艺复杂成本较高以数字微流体形式输运和操纵的
, 、, , 。
微流控芯片具有试剂消耗量更少器件尺寸更小制作成本更低等优点而备受关注[11] 介电电润湿方式
、、。
实现数字微流体的输运[12] 是较好的微流体输运方法适于便携式微流器件它无需微阀微泵工艺相对
, , 、,
简单但需要较复杂的外围控制电路尤其是当润湿单元较多时近年来基于声表面波数字微流体输
, , 。,
运和操控在微流控芯片已成为微流控芯片领域的研究热点它具有器件小工艺成熟成本低廉等独特
, 、、
优点, 被应用于微流系统中数字微流体操纵[13] 富集悬液中微粒或生物微粒[14] 以及微量物质的检测[15]
、
等然而在一个压电基片上往往难以集成微分析系统所需要的所有操作单元一个好的解决方法是将
。, ,
微流分析系统中的各单元集成于几个基片上即多基片微流系统在基片间输运微流体是多基片微流
, 。
系统的待解决的关键问题是多基片微流系统能否成功的决定因素本研究提出了采用声表面波技术
, 。
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实现基片间数字微流体输运的新方法它