基于微生物代谢成分的电化学多参数检测平台微泵设计

本文提出一种基于抗生素作用下的微生物膜阻抗及代谢液微量残留物分析的电化学并行检测平台,从量化角度实时反映抗生素对微生物的膜贴附变化及代谢成分的影响。根据现有抗生素电化学检测单元的检测精度,待测生理溶液的进样体积需控制在20μL/min^100μL/min,因此本文针对平台中的关键部分——微泵单元采用有限元设计方法进行了静力场、动力场和流体场的综合分析,确保微泵工作流量的精确性和可控性。分析结果得到设计的微泵在施加20 Hz,±40 V驱动电压时的流量为52.864μL/min,并得出流量与电压及频率的关系式来控制流量的变化;在该基础上对微泵被动阀做了力学特性分析与优化设计,分析得出阀臂固支端优化尺寸为0.4 mm×0.5 mm;最后以商用PSS20型微泵为仿真对象做了相关验证性实验,得到仿真流量的误差率为6.7%,验证了本方法的可行性和准确性,为后期微泵的制作、改进以及多参数检测平台的搭建提供了良好的设计参考。