基于智能手机压电基片上目标微液滴实时跟踪研究

为了实时掌握压电基片上目标微液滴位置,确保微流分析可靠完成,提出了基于智能手机的压电基片上目标微液滴实时跟踪方法。智能手机首先分析微液滴特征区内目标微液滴图像特征信息,并每隔Δt时间自动捕获压电基片图像,并分析有效基片区的图像颜色信息,识别目标微液滴,确定其坐标,画出其轨迹,实现实时跟踪。应用自行开发的基于智能手机目标微液滴跟踪系统对载玻片和压电基片上黑墨水溶液微液滴进行实时跟踪实验,结果表明,所开发的APP可以实时跟踪压电基片上目标微液滴。

压电基片上微液滴沿球形表面输运特性研究

研究了声表面波驱动压电基片上微液滴沿球形表面输运特性。球珠底部采用聚二甲基硅氧烷点粘在128°YX-LiNbO3压电基片上,并放在恒温箱中固化。压电基片上微液滴在声表面波驱动力和球珠阻力的共同作用下沿球珠表面输运。为便于观察,采用红墨水溶液为实验对象,对球形表面微液滴声表面波作用下输运特性进行了研究。结果表明,微液滴在球形表面上输运特性取决于激发声表面波的电信号功率、球珠直径和微液滴体积。3μL微液滴在28.7dBm电信号功率下,可以输运到直径2mm的球珠顶端。

压电基片上微流分析器件研究

该文提出了一种新的、低成本微流器件制作方法。采用138℃熔点、直径Ф500μm的低熔点焊锡丝构建微流器件图案,放入盛有聚二甲基硅氧烷(PDMS)的小槽中,在80℃恒温箱内固化,接着在200℃恒温箱内采用注射管气压挤出熔融焊锡丝,一次成型微通道。将微流器件和测试纸基片集成于128°YX-LiNbO3压电基片上,在声表面波能量辐射辅助作用下,微流器件输运的反应液可在测试纸基片上实现生化反应。采用所研制的压电微流器件实现了红墨水溶液输运及淀粉显色反应,验证了微流分析器件的功能。

一种快速廉价纸基微流器件制作方法

提出了一种纸基微流器件的制作方法。焊锡丝构建微通道图案,并放入存有聚二甲基硅氧烷(PDMS)器皿中,固化后移除焊锡丝,棉线填入相应区域,制作内嵌棉线的PDMS图案母版。棉线吸收未固化的PDMS,轻压PDMS母版,棉线中未固化PDMS转移到其下的纸基片上,形成疏水性通道壁。在直径0.8mm焊锡丝构建的图案下,纸基器件分辨率为1.07mm。应用所制作的纸基微流器件进行了红墨水溶液输运及淀粉显色反应。该工作对纸基微流分析器件研究具有一定的参考价值。

基于智能手机压电基片上微液滴位置分析

为了降低微流分析成本,该文提出了基于智能手机检测压电基片上目标微液滴方法,并开发出相应的应用软件,通过分析微液滴颜色信息和几何信息定位目标微液滴位置,结合分析时间获取微液滴输运速度。为验证提出方法的正确性,以5μL黑色墨水溶液微液滴为研究对象,进行压电基片上微液滴识别和位置分析实验。结果表明,该文所提方法和开发的应用软件可识别和定位压电基片上微液滴,在功率为27.5 dBm时,第2~10 s段内微液滴输运速度为0.416 mm/s。

压电基片上水体中铜离子智慧检测研究

为实现现场快速检测及测试结果的远距离共享,探索了基于智能手机的压电基片上水体中铜离子智慧检测法。声表面波驱动待分析微样液,比色传感器与微样液中铜离子发生比色反应。智能手机捕获比色图像,并进行图像颜色空间转换、(L,a,b)(L,a,b值分别代表一种颜色的亮度、红绿色度和黄青色度)颜色分量信息分析及等分细分定位,确定待分析样液中铜离子浓度,自行开发了基于智能手机的铜离子检测应用软件,并应用于压电基片上微流分析。标准比色点实验结果表明,在0~30 mg/dL内,拟合曲线的标准偏差为1.37,相关系数为0.995。