导读:本文包含了微流控系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:芯片,系统,表面张力,通道,黏度,离心力,电泳。
微流控系统论文文献综述
卜倩倩,胡伟频,魏从从,王丹,邱云[1]（2019）在《压力传感技术在微流控系统中的研究进展》一文中研究指出回顾了压力传感在微流控系统中的应用研究进展。在对微流控系统中使用传感技术必要性分析的基础上,详细阐述了微流控系统中的两大压力传感技术,电学式压力传感与光学式压力传感的研究现状,剖析总结了微流控系统中的压力传感技术存在的问题,并对未来的发展趋势进行了展望。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2019年09期）
杨方,姜宇,刘明展,李桂英[2]（2019）在《利用介电泳高效分离细胞的微流控系统的研究》一文中研究指出对于人体液、排泄物及组织样本中特定细胞(如癌细胞)的准确识别检测及分离对于癌症等疾病的早期诊断及治疗具有重要意义。然而,由于癌细胞与其它生物组织的在形态及生物标记物上的相似性,在复杂生物样本中将特定细胞准确检测并分离出来仍面临着挑战。微流控指的是使用微管道处理或操纵微小流体的(本文来源于《第十二届中国酶工程学术研讨会论文摘要集》期刊2019-08-08）
谭杰[3]（2019）在《多功能离心力微流控系统及其在核酸提取与检测方面的应用》一文中研究指出微流控技术是一种在尺寸为数十至数百微米的通道网络中操纵和控制流体的技术,可以把实验室常见的生物、化学分析操作集成到芯片上,实现传统生化分析操作的小型化、集成化和自动化。微流控芯片有着高通量、样品消耗低、响应速度快、便于携带等优势,已经在生化分析、定点医疗、分子诊断、生物制药、环境检测等领域得到了广泛应用。然而,随着研究的不断深入,微流控芯片实现的功能越来越复杂,传统微流控技术的驱动方式限制了芯片的大规模集成,而微流控技术的重要分支离心微流控技术,能够很好地解决这个问题。离心微流控技术是利用电机旋转产生的离心力作为液体的驱动力,将生化检测分析流程集成在一个光盘大小的圆盘上的技术,因为驱动方式简单、成本低廉、集成度高等特点在学术领域和工业领域得到越来越多的关注和应用。本文提出了一种多功能离心力微流控系统,对系统进行了模块化的设计和分离。首先,检测芯片与系统进行了分离,只需要更换不同的微流控芯片,即可在系统中完成不同的检测。其次,系统各功能模块也进行了分离,包括主控板,检测板,电源板,控制板,被动板等,各模块之间相对独立,方便系统的维护和升级。系统集成了检测功能,可以用于荧光、化学发光的实时检测,系统能够实现加入检测芯片后,得到检测结果。系统集成了无线供电功能,系统中的旋转部分可以引入单片机控制以及加热融化的石蜡阀等,增加了芯片设计的灵活性。系统在手机上实现了智能操控平台,在平台上可以对芯片中使用的各种元器件进行定义,单独对元器件进行控制,也能编写流程,实现检测过程的自动化。本文还对系统的一体化设计进行了探索,设计了样机,将其用3D打印技术打印出来,并成功将系统安装到样机内。本文基于多功能离心力微流控系统,在双态模型基础上设计了液滴生成及全血DNA提取芯片。传统的离心力微流控芯片,液体通常只能在离心力的作用下径向向外流动,这在一定程度上限制了芯片所能实现的功能。通过在离心力芯片上引入额外的轴,利用旋转加速度产生的欧拉力,可以使芯片具有“左态”和“右态”两种状态,从而能在芯片上实现更复杂的控制。本文实现了多并行的双态芯片,并基于双态模型设计了液体计量以及液滴生成芯片,实验结果表明基于双态模型的液滴生成方式产生的液滴均匀性良好,而且这种方式通过一次“左态”、“右态”的切换产生液滴,液滴产生时机是可控的。本文基于双态模型,设计了全血的DNA提取芯片并进行了生物实验,与标准离心柱实验结果进行对比,结果表明基于双态提取芯片得到的DNA纯度与标准离心柱相差很小,提取的DNA可用于核酸扩增反应。本文接着DNA提取芯片设计了用于PCR的芯片,利用双态的特性,设计了两个不同温度的反应腔,使液体在两个反应腔之间来回流动从而实现热循环。本文结合石蜡阀和螺旋通道结构,设计了DNA提取及重组酶介导扩增(RAA)芯片。石蜡阀保证了试剂能够顺序加载,螺旋分发结构可以实现单芯片上多参数的检测,最终的实验结果表明,该芯片能很好地实现RAA扩增。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-20）
李碧璇[4]（2019）在《基于水凝胶微流控系统的分离富集及检测血清中循环miRNA》一文中研究指出近年来,循环miRNA作为一种可以在血液中稳定存在的新型标志物逐渐进入人们的视野,miRNA参与细胞分裂分化以及基因表达水平调控,与肿瘤生成发展息息相关。但是人体中miRNA含量极少,循环miRNA存在的体液环境又极其复杂,因此miRNA的富集检测是近年来研究的重点难点。目前,传统的富集检测方法例如市面上的miRNA提取试剂盒以及商品化的磁珠等,价格昂贵并且提取富集效率不理想。本研究开发了一套水凝胶微流控体系通过微流体芯片制备包含磁流体的琼脂糖微液滴,经过冷冻、活化和表面偶联Ago2抗体,可以特异性的捕获富集血清中游离的Ago2-miRNA蛋白复合体。通过微流控方法制备的磁性琼脂糖微球,形态大小均一,磁性良好,并且能快速高效的富集到血清中的miRNA。经高温解离出miRNA,融化琼脂糖微球,再次生成包含目标分子的微液滴进行数字液滴PCR对miRNA进行定量检测。本实验通过微流平台完成,很大程度上节约了实验试剂用量,大大降低了实验成本,缩短了实验时间,提高了实验效率,并且隔离了外界,减少外界环境的污染。本平台所制备的琼脂糖微液滴和微球,通过实验证明可经历各种复杂的环境变化依旧保持形态不变,并且由于琼脂糖良好的生物活性,既可偶联各种功能分子进行多种富集提取实验,又可作为保存目标分子的单个反应器,进行各种下游处理分析,在生物富集检测及单分子单细胞分析领域具有极广的应用前景。(本文来源于《华东理工大学》期刊2019-04-10）
范一强,王洪亮,高克鑫,刘竞技,柴东平[5]（2018）在《模块化微流控系统与应用》一文中研究指出微流控芯片近年来在生命科学、分析化学、食品科学、环境科学等领域得到了越来越广泛的应用。传统的微流控芯片系统是高度集成化的微纳尺度流体综合处理和分析系统,其设计和加工过程较为复杂,且需要专业的微加工设备和技术人员。借鉴于集成电路和微机电系统在模块化方面的成功经验,近年来,模块化微流控系统的研究和应用日益增长,模块化微流控系统通过将单一液体操控功能的模块进行重新组合后实现复杂的微流体操控功能。与集成化微流控系统相比,模块化微流控系统的优势在于组合灵活、适应性强,且可以通过批量生产显着降低了微流控芯片的加工和使用成本,使用者可根据实验需求快速拼装得到能够满足其应用需求的微流控芯片系统。模块化微流控系统的提出为微流控芯片设计、加工技术的标准化提供了可行性较高的实现途径,同时也为微流控芯片未来大规模工业化生产和应用奠定了基础。目前,模块化微流控芯片的发展还处在初级阶段,各类材料、加工方法、接口技术相继出现,还远未形成标准化的模块化微流控技术体系。本文介绍了现阶段各类模块化微流控芯片的最新研究概况以及模块化微流控芯片在生物医学等领域的应用情况,并对未来模块化微流控系统的发展趋势进行了展望。(本文来源于《分析化学》期刊2018年12期）
穆莉莉,岳少奇,叶嘉明[6]（2018）在《基于光度法快速检测余氯的微流控系统》一文中研究指出基于微流控技术和分光光度法的原理,研制1种用于余氯快速检测的微流控芯片。设计制作的一次性微流控芯片内部预存储二乙基对苯二胺试剂,在搭建的实验平台上可以完成自动进样、反应和显色的过程。余氯的快速检测在2 min内即可完成。余氯检测的线性范围为(0.02～6)mg/L,加标回收率为92.1%～107.0%,可以满足余氯快速检测的需要。采用余氯快速检测的微流控芯片系统,有利于实现余氯检测流程的全自动化和检测设备的微型化,特别适合非专业人员进行余氯的快检。(本文来源于《食品科技》期刊2018年10期）
孙彦红,郭朝红,姜玉雁,郭聪,王涛[7]（2018）在《微流控系统表面张力和黏度在线测量》一文中研究指出微流控系统中界面流体界面张力和黏性作用力对传热、压降以及临界热流密度(CHF)起主导作用,由于流体物性在两相流系统中对环境参数非常敏感,因此对微流控系统界面张力和黏度的在线测量非常重要。本文提出了表面张力和黏度快速在线测量的新方法.该方法基于Taylor流在微通道中的流体动力学,通过液膜厚度的测量及其与流体物性间的理论关系式,对冷却工质FC-72及乙醇和水液体混合物的的动态表面张力和黏度进行了计算,并与文献参考值和理论模型做了比较,证实该方法可以得到可靠的表面张力和黏度结果。该方法具有样品耗量小、动态及在线测量优点,实现了微通道两相流动和物性测量的结合。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2018年06期）
姚武昊[8]（2018）在《基于微流控系统压电微泵最优化结构的研究》一文中研究指出压电微泵是微流控系统的重要组成部分,决定着微流控系统的稳定性和可靠性,它是随着各种材料、结构的不断创新发展而产生出来的性能优良的微型泵,其具有结构设计简单、体积微小、易于携带、输送性能良好、能够精确控制等诸多优势。其中压电振子、阀体、泵体的材料及结构组成会对压电微泵的输出性能起着极其重要的影响。本文针对微泵结构的最优化展开研究,主要有以下几个方面:1)研究推导出了压电振子在振动时的挠度方程、泵腔体积变化方程以及输送性能方程,并通过仿真验证了理论的准确性,并选择了对压电振子的基板材料、直径比、厚度进行了结构优化。2)设计了悬臂梁型阀体、轮式型阀体、伞形型阀体叁种阀体结构,推导出了其在振动过程中的挠度方程及微泵的流量方程,并利用ANSYS仿真软件对阀体进行了结构优化。结合优化好后的压电振子及阀体设计出了单腔及双腔压电型微泵,推导出了微泵的理论输送流量方程,并通过实验优化了阀体厚度及直径、泵体的泵腔高度、进出口直径、阀孔直径、凸台高度等结构参数,研制出了结构优化好后的压电型微泵。3)经过对单腔及双腔压电型微泵的实验研究,在对结构已优化好后的微泵施加了 50V正弦电压情况下,单腔型压电微泵输送水的最大的出口压力及输送流量分别为6.91kPa和4.27ml·min-1;双腔串联型压电微泵输送水的最大的出口压力及输送流量分别为11.87kPa和6.04ml·min-1;双腔并联型压电微泵输送水并采用异步驱动时的最大的出口压力及输送流量分别为 11.8kPa 和 5.84ml·min-1。4)利用Fluent仿真软件对水、葡萄糖溶液、乙二醇溶液进行仿真后可知,叁种流体介质在泵中均会有较大的流量损失,且黏度越大流量损失也会越大。对单腔及双腔压电型微泵输送不同粘度甘油同水的混合液进行实验研究,经实验后得出输送流量都会随着混合液体粘度的不断提高而不断下降,并且微泵的最大的输送流量所对应的频率同样会不断下降。当混合溶液粘度很大时,微泵的输送流量已经非常微小,并且当频率不断增大时,其输送流量几乎没有产生变动。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-06-06）
余同谱[9]（2018）在《微流控系统中被动与主动式强化换热模拟研究》一文中研究指出随着电子芯片技术的飞速发展,微电子器件的集成度和微型化程度不断提高,整个电子设备的功耗显着上升,散热问题成为限制其发展的瓶颈。传统芯片冷却方法如强制风冷、强制水循环冷却和热电制冷等已无法满足芯片的热管理需求,微通道换热技术能较好解决传统换热装置的散热效率低、耗能高、占空间等系列问题,从而在航空航天、现代医疗、化学生物工程等领域得到了广泛应用。本文基于被动式热边界层中断和主动式气泡扰流的强化换热新思路,设计出系列新颖的微通道换热器来验证换热强化的机理,主要包括沿流程方向周期性合/分微通道和加种子气泡扰动流的正弦波纹微通道,采用数值模拟分析方法系统研究了它们强化换热的物理本质。论文讨论和分析了几何特征和主要物理参数对微通道内流动换热特性的影响规律。具体进展包括以下内容:1.流程方向周期性合/分微通道的数值模拟研究基于热边界层中断思想,在矩形微通道中沿流动方向间隔设置横向隔断,研究了有无横向隔断对微通道流动换热的影响,分析讨论了横向隔断的位置分布对微通道内对流换热的影响规律。(1)在相同水力直径的直管微通道和合/分微通道,分析和比较了两类微通道的压力场、温度场和速度场。发现合/分微通道能显着降低加热面温度和流动阻力,温度场的分布均匀性增强,换热效率为直管微通道的1.3倍。(2)通过对微通道内的热边界层进行分析研究,发现合/分微通道的热边界层较薄,温度梯度较大。热边界层在每个横向隔断区被中断,进入下一段微通道时重新形成和发展,通道内的换热多数处于管道入口段换热模式,热边界层未能发展,这样显着降低了热边界层的热阻,从而达到强化传热的目的。(3)为研究横向隔断位置分布规律对合/分微通道强化传热的影响,设计出叁种不同的合/分微通道:均匀合/分微通道、升序合/分微通道、降序合/分微通道。发现,相对于均匀合/分微通道,降序合/分微通道的流动稳定性和换热效率最佳,换热效率为其1.2倍,系统压降降低了9.4%。2.气泡在波动起伏微通道内强化扰流换热的数值模拟研究采用层流对流换热理论模型和正弦波纹微通道几何模型,研究了气泡扰流强化换热机理,分析和讨论了正弦波纹微通道的振幅和波长、气泡的大小和液相流速对微通道强化换热的影响。(1)根据气泡弹跳运动的特征,建立了正弦波纹微通道结构,并以传统直管微通道作为比较对象,发现正弦波纹表面结构对近壁面热边界有中断作用,通过研究不同振幅和波长正弦结构的影响,筛选出换热能力强、压降较小的正弦波纹微通道#1作为最佳气泡弹跳物理模型。(2)对微通道内单个气泡流动传热过程进行研究,发现在一个周期内,气泡经历弹跳和冲撞过程,分别对应弹跳段和冲撞段。在气泡整个运动过程中,一方面通过液相流体的惯性作用将吸收的热量携带到下游区域;另一方面通过对冲撞段近壁面的热边界层进行扰动将高温流体推向下游区域,这是主要的强化换热方式。(3)在筛选出的最佳正弦波纹微通道#1中,研究了气泡大小和液相流速对微通道流动传热的影响,发现,大气泡(100?m)、高流速(0.3m/s)的气泡流能够显着提高微通道换热效率。本文基于热边基层中断和气泡扰流强化换热新思路,设计出一系列的新型微通道换热器,揭示了热边界层中断和气泡扰流强化换热规律,并优化了微通道换热器的结构,对微通道强化传热技术的发展有重要指导意义,具有广泛的工业应用价值。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2018-06-02）
吴海成[10]（2018）在《基于步进电机微阀的液滴微流控系统研究》一文中研究指出液滴微流控技术在生物医学、化工等领域有着广泛的应用,目前液滴生成装置大都基于常规尺寸的控制元件,如气动比例阀、注射泵等,扩大了液滴微流控系统的体积,缩小了其应用范围。为此,本文提出了基于步进电机微阀的液滴微流控系统,使用微阀代替常规阀组,具有微型的特点,且易于与微流控其他元件集成,可用于生成稳定尺寸的液滴。本文提出的步进电机微阀的液滴微流控系统方案,通过控制液体的驱动压力实现液滴尺寸的调节功能。建立了液滴微流控系统的动态数学模型,对步进电机微阀的阀芯位移方程、微阀阀口流量方程及阀膜的受力平衡方程进行推导;对T型微流道中液滴的静/动态尺寸变化进行推导,利用液阻模型分析T型微流道中压力流量关系并得到压力驱动下液滴尺寸公式。利用Matlab/Simulink、有限元软件Fluent和Comsol等对系统重要元件步进电机微阀的静、动态特性和压力控制系统的开环特性进行仿真分析:获得步进电机微阀阀芯的运动特性和微阀的静态流量特性。本文提出了系统等效流阻模型,运用线性化理论得到系统的传递函数,并比较分析了单阀与双阀控制的区别;分析了微阀流道尺寸、压力容腔体积等参数对系统压力开环特性的影响。同时分析了T型微流道在压力驱动下液滴生成的条件,对液滴的尺寸稳定性进行分析并提出提高液滴尺寸稳定性的方法。本文根据系统的开环特性设计了PID、Bang-Bang等控制算法,对系统进行闭环控制,通过仿真对比了两种方法的控制效果,并提出了压力控制的单阀与双阀控制策略,比较单/双阀控制的性能并提出了一种压力控制的最优方案。本文实现了液滴微流控系统实验平台的搭建,对系统重要元部件的加工制作方法进行设计与制作,如微阀芯片与T型微流道芯片的制作,并给出在实际操作中的注意事项等。本文的液滴微流控系统可实现双通道的压力控制,两者相互独立,可单独或组合用于液滴的生成。在实验台的基础上对不同压力控制算法进行测试比较,测试单阀与双阀控制的实际效果,根据其表现用于液滴的生成实验。本文介绍了液滴生成的实验准备及实验流程,分析在压力驱动下液滴的生成过程,测试系统在压力阶跃响应下的液滴尺寸变化,并提出了基于图像处理的液滴尺寸计算方法,实现了液滴尺寸的实时监测。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
微流控系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
对于人体液、排泄物及组织样本中特定细胞(如癌细胞)的准确识别检测及分离对于癌症等疾病的早期诊断及治疗具有重要意义。然而,由于癌细胞与其它生物组织的在形态及生物标记物上的相似性,在复杂生物样本中将特定细胞准确检测并分离出来仍面临着挑战。微流控指的是使用微管道处理或操纵微小流体的
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微流控系统论文参考文献
[1].卜倩倩,胡伟频,魏从从,王丹,邱云.压力传感技术在微流控系统中的研究进展[J].传感器与微系统.2019
[2].杨方,姜宇,刘明展,李桂英.利用介电泳高效分离细胞的微流控系统的研究[C].第十二届中国酶工程学术研讨会论文摘要集.2019
[3].谭杰.多功能离心力微流控系统及其在核酸提取与检测方面的应用[D].南京大学.2019
[4].李碧璇.基于水凝胶微流控系统的分离富集及检测血清中循环miRNA[D].华东理工大学.2019
[5].范一强,王洪亮,高克鑫,刘竞技,柴东平.模块化微流控系统与应用[J].分析化学.2018
[6].穆莉莉,岳少奇,叶嘉明.基于光度法快速检测余氯的微流控系统[J].食品科技.2018
[7].孙彦红,郭朝红,姜玉雁,郭聪,王涛.微流控系统表面张力和黏度在线测量[J].工程热物理学报.2018
[8].姚武昊.基于微流控系统压电微泵最优化结构的研究[D].北京化工大学.2018
[9].余同谱.微流控系统中被动与主动式强化换热模拟研究[D].安徽工业大学.2018
[10].吴海成.基于步进电机微阀的液滴微流控系统研究[D].哈尔滨工业大学.2018
论文知识图
