利用PDMS微模塑設(shè)計和加工微流控紅細胞流變特性測量芯片系統(tǒng)的初步研究.pdf

1、作為分析儀器發(fā)展的重要方向與前沿，基于微機電系統(tǒng)加工技術(shù)、先進傳感器技術(shù)和分析化學(xué)手段的微流控芯片和微流控分析系統(tǒng)以其分析樣品消耗量更少、獲得的信息量更豐富、分析過程更加快速、準確、有效以及成本低廉且集成度高的優(yōu)點，在化學(xué)分析、生物分析、環(huán)境監(jiān)測、臨床醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域都有良好的應(yīng)用前景并取得了迅速的發(fā)展。包括在紅細胞流變特性的研究方面，作為血液流變學(xué)與細胞流變學(xué)研究的一個重要分支，其現(xiàn)有的檢測方法隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展將會面臨更多新的挑戰(zhàn)

2、并日益凸顯出其局限性，而利用微流控芯片技術(shù)在微尺度條件下模擬紅細胞流變運動，并結(jié)合先進檢測手段進行紅細胞流變特性的測量逐漸成為血液及細胞流變學(xué)檢測的重要手段之一。
　　 本論文提出了一種利用PDMS微模塑技術(shù)，基于功能模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計和微芯片系統(tǒng)集成技術(shù)設(shè)計和制作微流控紅細胞流變特性測量芯片的方法，完成了相關(guān)技術(shù)和工藝的研究，并結(jié)合已建立的測量系統(tǒng)進行了初步的驗證實驗。論文完成了以下主要工作：
　　 1)提出基于功能模塊化

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計和微芯片系統(tǒng)集成技術(shù)進行微流控紅細胞流變特性測量芯片設(shè)計的思路，并初步設(shè)計了各個功能模塊結(jié)構(gòu)。
　　 2)利用PDMS微模塑技術(shù)制作和加工了具有不同結(jié)構(gòu)與功能的微流控檢測模塊，并研究了微芯片系統(tǒng)集成技術(shù)和工藝，設(shè)計并實現(xiàn)了各個模塊以及微觀與宏觀之間的互連，形成功能集成的整體芯片試驗系統(tǒng)。
　　 3)對PDMS微流控芯片的加工工藝、鍵合方法以及芯片形態(tài)的規(guī)范化進行了優(yōu)化。
　　 4)建立并改進整體測量系統(tǒng)，

4、包括在課題組原有的系統(tǒng)基礎(chǔ)上改進了進樣驅(qū)動方式，以穩(wěn)定流量的恒流控制系統(tǒng)代替了恒壓控制系統(tǒng)。
　　 5)對新研制的PDMS微流控紅細胞流變特性測量芯片以及改進后的測量系統(tǒng)進行了流動特性初步試驗研究，并結(jié)合理論公式的推導(dǎo)，驗證了各個微結(jié)構(gòu)模塊以及整體成型芯片的可行性與合理性。
　　 初步實驗表明，利用微流控芯片技術(shù)進行紅細胞流變特性的測量與研究具有良好的發(fā)展趨勢與應(yīng)用前景，這也為微流控技術(shù)在血液與細胞流變學(xué)領(lǐng)域中的更深入發(fā)