用于HRP测定的一种主动式PDMS微混合器

微米尺度下的生物流体混合是生物微机电系统(BioMEMS)和分析化学等领域研究的重要问题之一,目前的混合方式多以被动式自由扩散为主,存在流体混合效率不高的现象.针对该问题,设计了一种主动式聚二甲基硅氧烷(PDMS)微混合器.该装置利用脉冲气体对多个PDMS微隔膜进行顺序驱动,可实现微混合室中不同液体的快速混合和反应.同时,基于鲁米诺-过氧化氢体系的化学发光反应机理,以辣根过氧化物酶(HRP)作为催化剂,进行了微混合器最佳工作条件研究,基于HRP化学发光分析法和L25-5-6正交实验,确定出微混合器化学发光分析法的最优实验条件组合,并在此实验条件下完成了HRP的微量测定.实验结果表明,目前检测体系下线性范围为2.05×10-9 mol/L～2.05×10-8 mol/L,检测限为2.05×10-9 mol/L,检测反应时间小于2 min,可满足生物医学和分析化学领域对于物质测定方面的微量、快速的检测要求.

微混合器研究进展

微混合器作为微全分析系统重要的组成部分,是目前微机电系统(MEMS)领域内的研究热点。文章介绍了微混合器的设计要求与目标、加工方法与材料的选择、微混合的特点与混合机理。微混合器一般可分为主动混合器与被动混合器,基于此分类方法,文章综述了微混合器的国内外研究现状,并讨论了目前研究中存在的一些问题,展望了微混合器的研究前景。

微混合器的研究现状

微混合器作为实现流体混合的关键部件,成为微流控系统和全微分析系统领域的研究热点。一般将微混合器分为主动微混合器和被动微混合器,根据此分类方法,介绍了两类微混合器的混合机理,详细地阐述了目前国内外较为典型的几种微混合器的原理、结构、混合性能、材料及应用等,并总结了两类微混合器各自的优缺点。综合国内外研究现状,分析了目前微混合器研究过程中所存在的问题和技术难点,指出未来微混合器的主要发展方向为微观流体力学理论基础的修正和补充、微混合器的结构设计以及微混合器制作和装配工艺的研究。

微混合器的研究进展

微混合器作为全微分析系统、生物芯片等的重要部件,引起了学术界广泛的研究与重视。本文从微混合存在的困难、微混合器的原理、分类、加工方法等方面对目前国内外在微混合器方面的研究进行了详细的综述,阐述了目前存在的各类微混合器的优缺点,并提出了自身得到的研究成果,最后就发展前景作了展望。

被动式微流控混合器的研究进展

微流控混合器是微流控芯片的重要组成部分,是完成微量样品快速混合的一个功能部件。综述了国内外微流控混合器的最新研究进展,论述了微流控混合器的混合机理、设计方法、制作工艺、材料选择及应用等。微流控混合器分为主动式微流控混合器和被动式微流控混合器。主动式微流控混合器主要依靠外部力源实现微量样品的混合,如磁致微流控混合器、电极式微流控混合器和压电/超声波微流控混合器等。主动式微流控混合器结构复杂,因此不易与其他微流控功能器件集成。被动式微流控混合器制作工艺相对简单,易于集成,耗能低,应用广泛,已经在化学工程与生物工程中得到应用。

带扩张-收缩型通道的脉动式微混合器的研究

微混合器作为微流控系统中的重要元件,在生物医学、化学分析等领域具有非常多的应用。在分析提高微混合器混合效果途径的基础上,设计了一种带扩张-收缩型通道的脉动式微混合器,通过Fluent-UDF二次开发程序对混合机理及影响混合效果的各种参数进行数值模拟分析,得出在相位差为180°、速度比为2、St数在0.2—0.4时混合效果最好。另外,对其实物模型进行了微混合实验研究,将实验结果与数值模拟结果定性地对比分析,结果吻合较好。

一种低成本高效率气动式微流控混合器

液体混合是微流控芯片的重要功能之一,微流控液体混合方式可分为主动式和被动式两种。针对目前微流控混合器存在的被动式混合效率不高和主动式混合器制作工艺复杂等问题,研究设计了一种基于雕刻机加工的低成本、高效率气动式微流控混合器。该微流控芯片采用数控雕刻机快速加工微模具,经PDMS固化、翻模、打孔和键合等工艺,实现了微流控混合器的制作。同时研究设计了多气室脉冲气体驱动模式,有效实现了微量试剂和样品的快速混合。实验结果表明,所研究的主动式微流控混合器可以产生对流混沌作用,显著提高微尺度下的混合效率,为实现低成本的微流控芯片制作和高效试剂混合的MEMS生化检测系统提供了一种有效的技术途径。