基于微流控液滴形成技术的聚乙烯醇微球制备

建立了一种新的基于微流控液滴形成技术的聚乙烯醇(Poly(vinyl alcohol),PVA)微球制备方法。在微流控芯片上利用液滴形成技术可以快速、连续产生尺度均一、单分散性好的PVA液滴。液滴制备速度可以达到7个/s。并且通过改变制备液中两相流体的注入流量和微流控通道宽度可对生成的PVA液滴的尺寸进行调节。将收集得到的PVA液滴进行物理交联固化处理,可以获得大量尺寸均一的聚乙烯醇微球。本方法制备效率高,所得到的微球单分散效果好,而且微球形成不需要化学交联剂的掺入,避免了对包载物质的干扰,非常适合药物载体等应用。

一种小型化SPR生物传感器的设计与实现

介绍了一种采用不规则四边形棱镜设计的小型化表面等离子体共振(SPR)生物传感器。棱镜结构与已有的TI Spreeta传感器类似,但是在尺寸、光学性能等方面做了较大优化。新研制的SPR传感器在光学检测精度和系统集成性等方面也有了很大提高。在光路设计中,采用波长为630 nm的宽光束红光LED作为光源,5 000像素点线阵CCD作为光电检测器,光学检测效果要大大优于TI Spreeta波长为830 nm的近红外光源和128像素点的线阵硅光二极管。在光路优化的同时,系统集成了流动控制模块、信号采集处理模块,形成了一个可实现生物大分子相互作用分析的集成小型化SPR检测装置。利用空气、水及乙醇等进行的SPR实验表明:该装置能够对单一样本进行精确检测,共振角的检测精度高达0.01°,且检测结果线性度高,稳定性好,单一样本的检测偏差小于0.5%。

基于介电电泳的微流控细胞分离芯片的研究进展

细胞分离技术是细胞分选和细胞种群纯化的重要手段,在生物、医学、农业、环境等许多领域都有重要的应用,是当前生化分析领域的国际研究热点。本文介绍了基于介电电泳的微流控细胞分离芯片的研究现状,阐述了介电电泳的工作原理,并依据细胞尺寸、电极形状、外加信号方式等影响细胞介电电泳的关键因素对不同类型的微流控细胞分离芯片进行了详细介绍,并对该技术的未来发展趋势做了展望。

用于巨型脂质体制备及收集的微流控芯片研究

构建了一种集成制备和收集功能的微流控芯片系统。利用微流控技术将脂质溶液输入微电极阵列中形成脂质膜,在微电极阵列产生的聚焦电场作用下,高效形成一定粒径范围的巨型脂质体,稳定的巨型球形脂质体的最高产率可以达到60%;然后将制备的脂质体经微通道输送到收集腔室,通过重力作用和微孔滤膜的筛选可得到90%以上,尺寸在10"50#m的稳定巨型球形脂质体。此芯片系统有效地克服了目前巨型脂质体制备方法效率低、脂质体粒径分布广、难筛选和难收集等缺点。

SPR传感器阵列中微流通池的流场仿真

在自制表面等离子体激元共振(SPR)传感器阵列检测装置的微流通池的研制中,为了获得更好的检测精度和重复性,需要流经各检测点的流量尽可能一致。设计了几种不同的微流通池结构,并利用Comsol Multiphysics软件对其内部的流场进行仿真分析。首先,分析了常用梭状流通池的内部流场分布,并研究了不同长度过渡段对流场分布的影响。在此基础上,讨论了不同流通池形状,特别是流通池外形轮廓,如椭圆状流通池和边界流线型更好的流通池对流场分布的影响。此后,还研究了过渡区中微结构阵列设计对检测区流场分布的影响。仿真研究结果表明:适当延长过渡段长度,有利于改善流体流动的稳定性和均匀性,但这种改善将随长度的进一步增加逐渐减弱。而不同的边界外形轮廓对检测区域流场的影响不大;当采用一定的微结构阵列扰流设计后,流场均匀性一定程度上得到改善。

微球层叠微通道用于全血血浆分离

设计并制作了一款由两种大小不同微球层叠堆积的微通道与毛细通道阵列组合而成的微流控芯片装置,可以在全血样本流经微通道过程中,通过微球堆积层过滤、吸附其中的细胞组分,快速分离出血浆。采用负压进样方式在微通道中紧密堆积微球,并采用蛋白封闭液包被的方法增加微球表面亲水性,在毛细作用下,芯片烘干冷却后滴入的全血在微通道中前进,进而分离出血浆。测试了直径分别为10、15、20、23和40μm的不同微球对血浆分离速度的影响,当使用直径为10μm的微球堆积通道时,血浆分离速率最快。考察了堆积通道局部加宽设计等对血浆分离的影响,结果表明,相较于长直型通道,局部加宽通道的血浆分离速率大大增加,最快可达0.16μL/min,可在短时间内收集得到足量血浆,满足大多数临床血液检测等相关要求。利用本方法收集的血浆样本在芯片上进行血液凝集实验,可快速分析待测血液血型,具有良好的实际应用价值。