數(shù)字化熒光液滴分選系統(tǒng)設計.pdf

1、數(shù)字化熒光液滴的分選是基于數(shù)字微流控芯片進行的對包含熒光與非熒光兩種微粒的液滴進行分選的技術，其可對單個液滴進行分析，具有高精度和絕對定量化的特點。數(shù)字化熒光液滴分選系統(tǒng)的理想應用對象是被熒光標記的循環(huán)腫瘤細胞、蛋白質(zhì)和細菌等，以進行疾病的早期診斷、微生物優(yōu)化培養(yǎng)等。本文在對基于數(shù)字微流控熒光液滴分選系統(tǒng)設計研究的基礎上，搭建一個完整的實驗平臺，驗證分選原理的可行性。
　　結(jié)合相關文獻，本文對數(shù)字微流控機理及熒光檢測原理進行了歸納

2、、分析，主要對致使液滴接觸角變化的介電潤濕效應及對液滴進行各類操控的機制進行了研究。在此基礎上，根據(jù)分選的需要，設計數(shù)字微流控芯片的電極陣列圖案并確定了各層板的材質(zhì)。根據(jù)器件結(jié)構(gòu)設計加工工藝，并利用微納加工技術完成了器件的制作。為實現(xiàn)分選液滴的目標進行了液滴分選系統(tǒng)硬件設計，主要包括熒光檢測模塊、信號調(diào)制模塊、電極驅(qū)動模塊和控制模塊的設計與實現(xiàn)。并根據(jù)功能劃分，進行了相關軟件的開發(fā)，主要包括用于液滴操控和檢測的運行于μC/OS-Ⅲ操作系

3、統(tǒng)平臺的主控軟件的開發(fā)及用于生成驅(qū)動信號源的軟件的開發(fā)。最后，基于所設計的液滴分選系統(tǒng)搭建實驗平臺，首先進行液滴驅(qū)動實驗驗證系統(tǒng)自動化配發(fā)與運輸功能的實現(xiàn)情況，并探究最佳的驅(qū)動電壓、驅(qū)動速度和可驅(qū)動液滴濃度范圍;接著通過并行采集分選過程的電信號，匹配不同類型液滴對應的不同波形，并提出動態(tài)熒光閾值的理論;最后分別對0.01mg/ml的熒光微粒液滴和0.01mg/ml的熒光微粒與非熒光微?；旌弦旱芜M行分選實驗，通過電信號波形圖比對檢測點處液