基于微流控芯片的SAW分选技术研究现状

声表面波（SAW）分选技术因其无接触性、生物相容性好等特点,在生物医学、诊断学等领域有着广阔的应用前景。概述了声表面波分选芯片的基本结构组成、叉指换能器（IDT）的基本结构及工作原理,分析了行波声表面波（TSAW）和驻波声表面波（SSAW）进入流体后产生的复杂的声流效应。根据声表面波分选技术的分选机理不同,将声表面波分选技术分为驻波声表面波分选技术和行波声表面波分选技术。分别讨论了声表面波分选技术的分选原理和研究现状,指出了声表面波分选技术相对于其他分选技术的优势,并综合国内外研究现状分析了研究过程中存在的问题,提出了声表面波分选技术今后的研究方向。

基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器

为改善微尺度下流体的混合效果,提高微混合器的混合效率,设计制造了一种基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器。该微混合器以双腔串联压电泵为驱动源,结合Y型多拐角螺旋式三维流道,基于PMMA封装键合工艺,在一定温度、压力条件下键合而成。应用CAE软件对结构进行了仿真优化设计,优选出最佳结构参数,最终确定外形尺寸为50mm×35mm×7.2mm。在实验室内进行了脉动和混合效果实验,实验结果表明:当频率为50Hz,输出流量约为1mL/min时,流道内脉动效果明显;压电微泵脉动混合技术和多拐角流道结构促进微流体混合,是一种融合了主、被动混合器特点的新型微混合技术。

无阀压电泵驱动的集成式微混合器

设计了一种无阀压电泵驱动的集成式微混合器,其中无阀压电泵采用三棱柱阻变高度流道式结构。利用等效电路模型研究了无阀泵的流动特性,并应用Fluent软件对无阀泵及Y型微流道进行了系统仿真分析,确定了无阀泵和Y型微流道的结构参数,并优选出了系统控制参数。在实验室内制作了微混合器样机,并进行了脉动和混合效果实验,结果表明:当入口流量为0.7 mL/min、脉动频率为100Hz时,流道内脉动效果明显,由此验证了该微混合器具备良好的工作性能。此项研究可为无阀压电泵在微流控领域的应用提供借鉴。

运动相关创伤性脑损伤的新兴三维体外模型研究进展

运动相关创伤性脑损伤(srTBI)是在运动过程中导致的创伤性脑损伤(TBI),可引起认知和运动功能障碍。目前,srTBI分子机制研究以及相关药物研发主要依赖单层细胞培养模型和动物模型。但是,这些模型在模拟脑部细胞种群、炎症反应等方面与人类srTBI的病理生理过程存在差异,使得基于以上模型得出的大部分研究成果难以有效地指导临床治疗。新兴三维(3D)体外模型作为医学领域的创新研究工具,弥补了传统模型在模拟人类srTBI病理生理过程的局限,为进一步理解和认知srTBI提供新的手段。虽然,已有文献报道了新兴3D体外模型在神经系统性疾病中的研究进展,但缺乏上述模型在srTBI研究中的系统性梳理和总结。本文综述了新兴3D体外模型在srTBI中的研究进展,探讨了现有模型的优势和局限,并进一步展望了srTBI模型的发展趋势。本文旨在为组织工程学及运动医学领域学者研究srTBI分子机制和研发神经保护药物提供新的研究视角。