基于弧形边缘结构上极板的数字微流控芯片系统

为降低微尺度液滴在介电润湿(EWOD)基板上的转移难度,提出了一种基于弧形边缘结构上极板的数字微流控芯片系统,可顺利完成液滴在开放区和封闭区之间的输运。从数字微流控芯片的基本原理出发,介绍了该芯片的结构设计、制造工艺及平台构建,并对此系统中液滴在两区运动时两极板间距、液滴体积及上极板横向位置对驱动电压的影响进行了研究。实验结果表明:基于氧化铟锡(ITO)玻璃的上极板与基于铬板的下极板间距为200μm、液滴体积为1.75~2μL、上极板横向位置在电极中间时,有利于实现液滴在两个区域的自由往返输运。通过优化上极板设计,液滴在两区运动所需最低驱动电压降至67~77 V,相较于传统上极板的240~300 V驱动电压,降幅高达约75%,避免了高电压对样本的破坏,为后续生物化学分析中样品信息的保留提供了有效支持。