基于直接加熱的微流控芯片的建模和分析.pdf

1、本論文對此次研究所涉及的研究領域進行了綜述。在對生醫(yī)微電子機械系統(tǒng)的概念和應用進行歸納的基礎上，本論文著重于介紹有關微流控芯片的特點與發(fā)展現(xiàn)狀等，以及對如何利用微電子機械系統(tǒng)的加工技術(shù)實現(xiàn)微流控芯片的制作進行了總結(jié)和舉例。 在對連續(xù)流動式聚合酶鏈式反應的反應原理和研究現(xiàn)狀的歸納總結(jié)后，本論文提出了一種全新的對于連續(xù)流動式聚合酶鏈式反應的加熱方法。不同于在微流控芯片中集成電極的加熱方法，本論文利用歐姆定律和焦耳定律，通過電流對微流

2、道中液體的直接加熱來達到聚合酶鏈式反應的溫度要求，其中聚合酶鏈式反應不同反應階段的溫度通過微流道不同的形狀來獲得。這種方式可以簡化連續(xù)流動式聚合酶鏈式反應芯片的制作過程，降低成本。 在有限體積法的理論基礎上，本論文利用了CFD-RC軟件對所設計的基于直接加熱的連續(xù)流動式聚合酶鏈式反應微流控芯片進行了建模，并對于模型中影響聚合酶鏈式反應溫度的不同因素進行了討論和研究，包括環(huán)境溫度、傳熱系數(shù)、流體流速、電流密度以及微流道形狀。