數(shù)字化熒光液滴分選系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、數(shù)字化熒光液滴的分選是基于數(shù)字微流控芯片進(jìn)行的對包含熒光與非熒光兩種微粒的液滴進(jìn)行分選的技術(shù)，其可對單個液滴進(jìn)行分析，具有高精度和絕對定量化的特點(diǎn)。數(shù)字化熒光液滴分選系統(tǒng)的理想應(yīng)用對象是被熒光標(biāo)記的循環(huán)腫瘤細(xì)胞、蛋白質(zhì)和細(xì)菌等，以進(jìn)行疾病的早期診斷、微生物優(yōu)化培養(yǎng)等。本文在對基于數(shù)字微流控?zé)晒庖旱畏诌x系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究的基礎(chǔ)上，搭建一個完整的實(shí)驗(yàn)平臺，驗(yàn)證分選原理的可行性。
　　結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，本文對數(shù)字微流控機(jī)理及熒光檢測原理進(jìn)行了歸納

2、、分析，主要對致使液滴接觸角變化的介電潤濕效應(yīng)及對液滴進(jìn)行各類操控的機(jī)制進(jìn)行了研究。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)分選的需要，設(shè)計(jì)數(shù)字微流控芯片的電極陣列圖案并確定了各層板的材質(zhì)。根據(jù)器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加工工藝，并利用微納加工技術(shù)完成了器件的制作。為實(shí)現(xiàn)分選液滴的目標(biāo)進(jìn)行了液滴分選系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，主要包括熒光檢測模塊、信號調(diào)制模塊、電極驅(qū)動模塊和控制模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。并根據(jù)功能劃分，進(jìn)行了相關(guān)軟件的開發(fā)，主要包括用于液滴操控和檢測的運(yùn)行于μC/OS-Ⅲ操作系

3、統(tǒng)平臺的主控軟件的開發(fā)及用于生成驅(qū)動信號源的軟件的開發(fā)。最后，基于所設(shè)計(jì)的液滴分選系統(tǒng)搭建實(shí)驗(yàn)平臺，首先進(jìn)行液滴驅(qū)動實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)自動化配發(fā)與運(yùn)輸功能的實(shí)現(xiàn)情況，并探究最佳的驅(qū)動電壓、驅(qū)動速度和可驅(qū)動液滴濃度范圍;接著通過并行采集分選過程的電信號，匹配不同類型液滴對應(yīng)的不同波形，并提出動態(tài)熒光閾值的理論;最后分別對0.01mg/ml的熒光微粒液滴和0.01mg/ml的熒光微粒與非熒光微?；旌弦旱芜M(jìn)行分選實(shí)驗(yàn)，通過電信號波形圖比對檢測點(diǎn)處液