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《大连理工大学》 2010年
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面向微纳流控芯片的装配方法及装置

王德佳  
【摘要】: 微流控芯片已广泛应用于生化试样的快速、高通量、低消耗分析,在生物医学等领域有着广阔的应用前景。由于纳结构与蛋白质等生物大分子尺度相近,在微流控芯片中嵌入纳结构,形成微纳流控芯片,特别适合应用于单分子检测、分离分析,DNA快速测序和蛋白质富集等研究,能进一步提高芯片的性能。本研究组建立了一种低成本、灵活的分离式微纳流控芯片制造方法:将微通道和纳通道分别制作在不同的基片上,然后将基片进行对准封合,得到微纳流控芯片。但是将微纳通道制作在不同的基片上,需要借助微装配的方法完成基片的对准封合。 本文针对分离式微纳流控芯片的微装配需求和具体的操作要求,研究了微装配中的微纳结构观测、进给调整、装配应力的问题,在此基础上,从减小装配应力的角度出发,提出了旋转-推动对准装配方法,建立了一套包含显微光学观测单元、旋转-推动调整单元等的微装配装置,采用倒置显微镜观测微纳结构,采用磁条固定基片,采用高精度移动平台推动盖片;从轻拿轻放的操作模式出发,提出了吸附-放置对准装配方法,建立了一套包含显微光学观测单元、机械进给调整、器件吸取-放置等的微装配装置,采用暗场照明观测微纳结构,采用高精度移动平台精确调整基片与盖片之间的角度与位置,采用真空吸附的方法抓取和释放盖片。 采用这两种对准装配方法及装置对玻璃、PDMS-玻璃、薄底玻璃-PDMS等五种微纳流控芯片进行了对准装配试验,并对制作完成的微纳流控芯片进行了离子富集实验和近场光学实验。实验证明该对准装配方法及装置可以完成两层微纳流控芯片的对准装配,同样这两种对准装配方法及装置也适用于多层微纳流控芯片的对准装配。使用这两种对准装配装置进行微装配的方法具有仪器成本低、使用灵活和易于互换的优点。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN492

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