多功能微流控芯片測試與控制系統的設計與構建.pdf

1、微流控芯片技術是近幾年發(fā)展起來的一種全新的分析技術，它是基于微電子機械系統(MicroElectroMechanicalSystem，MEMS)技術在玻璃、硅片、有機聚合物等材料上制作出微通道、微反應腔、微混合器、微泵微閥等多種微細結構，把常規(guī)生物化學分析過程中樣品采集、處理、反應和檢測等一系列不連續(xù)過程集成在一個芯片上完成，達到分析設備的微型化、集成化，從而實現“微全分析系統”(MicroTotalAnalysisSystems，μT

2、AS)，其具有分析速度快、污染小、并行處理等優(yōu)點，正逐步應用于臨床檢驗、環(huán)境監(jiān)測、法醫(yī)鑒定等領域。 微芯片是微全分析系統的核心部件，其性能極大影響著系統。目前針對微芯片性能的檢測方法、設備相對有限，還沒有一套較全面的微芯片性能測試與控制系統。為此，本論文根據微流控芯片的特點和功能要求，開發(fā)了一套多功能微流控芯片測試與控制系統，實現了對微流體進樣、遷移、分離等過程的精確自動控制，具有溫度控制和微結構形貌實時監(jiān)測等多種功能。

3、 1.根據微流控芯片的功能要求，基于C8051F020MCU設計了多功能控制板，實現了電泳模塊精確自動控制、檢測靈敏度的智能調節(jié)、溫度的PID控制，關鍵技術申請了專利，具有創(chuàng)新性。 2.采用12位高精度A/D數據轉換，對信號進行了硬件濾波與軟件濾波處理，實現了數據高精度快速自動采集，并直觀圖形界面顯示。 3.完成了整個系統搭建及程序編寫工作，并進行了微流體控制、溫度控制及尿蛋白檢測等實驗，獲得了滿意的結果。 通過

4、本論文的實驗表明，系統實現了復雜微流體控制、PID溫度調節(jié)、微結構形貌實時監(jiān)測等功能，可以根據要求對芯片進行性能測試并獲得可靠直觀的數據，這對實驗現象結果的分析及系統結構的設計均具有理論指導作用。但由于微流控芯片驅動、結構的復雜性，要實現微流控芯片的真正全性能分析，系統還需進一步的改進，實現系統的小型化、功能多樣化發(fā)展是最終目標。 當前微流控芯片分析技術正飛速發(fā)展，芯片性能檢測就成了芯片發(fā)展必須走的一步。而此系統的出現正好滿足了