微流控芯片PPT课件

（3）高通量：具有平行处理分析多个样品的 能力。微流控芯片实验室的 基本特征和最大 优势是多种单元在微小平台上的灵活组合和 大规模集成，高通量是大规模集成的一种形 式。
(4)易集成:用微加工技术制作的微流控芯片部 件具有微小的尺寸，使多个部件与功能有可 能集成在数平方厘米的芯片面积上。在此基 础上易制成功能齐全的便携式仪器，用于各 类样品的分析。微流控芯片的微小尺寸使材 料消耗甚微，当实现批量生产后芯片成本可 望大幅度降低，而有利于普及。
文-献-资-料
1于冰，任玉敏，丛海林，等.微流控芯片电泳的研究进展[J]. 分析测试学报，2011,30（9）:1067-1073.
2苏波，崔大付，耿照新.PDMS微流控电泳芯片的快速制备 [J].功能材料与器件学报，2006,12（4）:285-288.
3李孟春.集成光纤的微流控电泳芯片制作技术[J].科学通报， 2007,52（3）:358-360.
异硫氰酸酯荧光素标记的氨基酸电泳图
中国科学院大连化学物理研究所微流控芯片课题组
▪ PDMS-玻璃药物筛选芯片
▪ PDMS-玻璃药物筛选芯片
▪ 玻璃-PDMS-玻璃微泵驱动免疫芯片 ▪ PDMS-玻璃细胞研究芯片
应用
微流控芯片在微型化、集成化和便 携化等方面的巨大潜力，使它在环 境保护、生物化学、医学卫生、临 床检测、食品卫生、司法鉴定、药 品检测、毒品和兴奋剂检测、农业 化学、生物医药工程和生命科学等 领域得到广泛的应用。
是衡量一个国家电子水平的标准之一。
目前我国的民用电路板的线宽已经能够 做到80μm,线的厚度可以达到75μm， 这两个指标和经常制备的微流控电泳芯
片的沟道尺寸相一致，所以可以利用电 路板制作技术制作芯片。
这种方法的缺点是：（1）需要制作掩模板，价格较贵；（2） 模具的制作条件和工艺要求较高，很难推广使用；（3）制 作过程中要使用某些化学试剂，污染比较严重。

C、液滴的捕获[5,6]
在没有通电时，液滴会沿着主通道流向下游; 通电时，液滴会 产生极化现象，在介电电泳力的作用下液滴被捕获到微孔中
注意： ITO 铟锡氧化物 In2O3 - SnO2 它们的氧化物 具有半导体特 点,通常用它们 做成膜电极.
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2015年4月1日
液滴技术 4、液滴的应用
随着液滴技术的发展 成熟，对液滴的研究逐步 转向应用，比较成功的例 子包括：蛋白质结晶研究 、酶分析、细胞分析、材 料制备和复杂过程模拟等 。
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2015年4月1日
微混合和微反应技术
微混合器的分类汇总[3]
并行叠片 被动式 串联叠片
混沌对流
液滴 磁力搅拌型
微混合器
主动式
声场促进型
电场促进型 其他类型
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2015年4月1日
微混合和微反应技术
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2015年4月1日
液滴技术
一种在微尺度通道内，利用流动剪切力与表面张力之间的相互作 用将连续流体分割分离成离散的纳升级及以下体积的液滴的微纳 技术。它是近年来发展起来的一种全新的操纵微小液体体积的技 术[3]。主要有气-液相液滴和液-液相液滴两种。气-液相液滴由于 容易在微通道中挥发和造成交叉污染而限制了其应用。液-液相液 滴根据连续相和分散相的不同又分为水包油( O/W) ，油包水 ( W/O) ，油包水包油( O/W/O) 以及水包油包水( W/O/W) 等，可以 克服液滴挥发、交叉污染等缺点，因而是微流控液滴技术发展的 侧重所在。
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2015年4月1日
液滴技术
水动力法
水动力法
T型通道法
微液滴生成
气动力法 光控法
电动法
液滴技术
微液滴裂分 微液滴融合 微液滴操控 混合 微液滴分选 微液滴捕获

3.0m primary mirror of NASA’s Orbital Debris Observatory, in New Mexico's Lincoln National Forest. ()
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固体器件还是流体器件？
• 液体材料外型不定、难以操控，传统光学系统主 要采用玻璃、金属和半导体等固体材料。
布拉格分布反馈（DFB)光栅。
在 5 3 2 nm-Nd:YAG 脉 冲 激 光 泵
浦下，从芯片一端可得到单模
❖Z. Y. Li, Z. Y. Zhang, T. Emery, A. Scherer, and D. Psaltis. Single mode optofluidic distributed feedback dye laser. Opt. Express. 14(2), 696-701(2006).
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微流控光学变焦透镜
• Philips公司的 液体变焦透镜 FluidFocus
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微流控变焦透镜阵列
1. 梁忠诚，陈陶，徐宁，涂兴华，电调谐微流控变焦透镜阵列芯片. 发明专 利，申请号：200610161275.9 2. 梁忠诚，涂兴华，徐宁，陈陶，电调谐微流控变焦透镜阵列芯片的制作方 法.发明专利，申请号：200610161276.3
– Biological analysis – Medical diagnosis – Chemical analysis and synthesis – Drug discovery – Drug Delivery
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什么是Optofluidics？
• 微流控光学是现代光学、光电子学与微流控技术相结合而形成的新型交叉前沿学科与技术。微流控技术 (microfluidics)意图实现微量化学或生物样品的合成与分析，而微流控光学技术则是在微观尺度上通过操 控流体达到调节系统的光学或光电子学特性的目的。

Microfluidic chips have provided a powerful platform for accomplishing droplet formation and manipulation within one chip of only a few square centimeters in size.
Contents
ABSTRACT Background Experiment Discussion
ABSTRACT
Microdroplets offer unique compartments for accommodating a large number of chemical and biological reactions in tiny volume with precise control. A major concern in droplet-based microfluidics is the difficulty to address droplets individually and achieve high throughput at the same time.
start the controller to aspirate certain
volumes of samples and oil
into the Capillary sequentially
introduce the generated droplets into the PDMS
chip for merging, mixing, detection,
Innovate
This context shows a hybrid device :the cartridge droplet generation technique combined with a microfluidic chip.

by a long, winding channel.
Drawback
Droplet generation for multiple samples is limited by the “world-to-chip” interface problem and cannot be addressed individually
Improved Sampling Technique
Combined Droplet Device Performance High-Throughput Droplet Screening
Aggressive Droplet Reaction
Improved Sampling Technique
Three general steps
load the multiwell plate with
different samples, cover with
a layer of oil, and input the parameters of the desired droplet array into the controller via a PC
LOGO
Multiple and High-Throughput Droplet Reactions via Combination of Microsampling Technique and Microfluidic Chip
Members: 李娜 冯双霞 徐秋燕 刘婷婷 聂怀军
themegallery
Background
Over the past few years, droplet-based microfluidics has attracted increasing attention.