實驗名稱：功率放大器基于微流控技術的液滴微顆粒分選中的應用

實驗目的：針對生物分子的檢測，需對微液滴進行篩選，從大量液滴中篩選出滿足目標的液滴，從而極大地提高了檢測效率和準確度。  

實驗設備：微流控芯片，信號發生器，微量注射泵，熒光檢測系統，ATA-2161高壓放大器。

實驗內容：   

設計并通過軟光刻法制備了一種可用于生物樣品分析檢測的芯片。在海藻酸鈉溶液環境中進行實驗,且用不同的微顆粒代替生物分子模擬其在環境中的作用。

實驗過程：

（1）芯片的設計與制備；

使用二甲基硅氧烷作為制備流控芯片的基本材料，將其與玻璃鍵合即可形成微流控芯片。

 

微顆粒分選芯片

（2）實驗平臺的搭建；

注射樣品溶液的注射泵和注射器、用于觀察液滴及相關信號分析的熒光檢測系統（高速攝影儀器、熒光激發光源等)和用于液滴分選模塊(直流高壓電源、信號發生器和ATA—2161功率放大器等)。

 

微顆粒分選系統

（3）液滴分選過程；

當液滴經過減速后即可對其進行更加精確的分選，熒光顆粒在激發光照射下激發出熒光，從而信號發生器被觸發，再經信號放大器從而產生一個矩形脈沖電壓（電壓700 V，脈寬220 ms)。如圖為熒光顆粒液滴分選過程，當內含熒光目標顆粒的液滴被系統檢測到時，液滴在靜電力的作用下流入下側的流道﹔而空液滴或包裹普通顆粒的液滴則將不受靜電力的影響，維持在與主流道一致的方向從流道中流出，從而將熒光顆粒從樣品溶液中篩選出來。對熒光顆粒流道出口處收集到的顆粒進行觀察并統計。

 

減速區中的熒光顆粒

 

 

熒光顆粒分選過程

實驗結果：

通過設計制作了一款集微顆粒聚焦、顆粒包裹、液滴減速及液滴分選功能的顆粒分選芯片，成功地將包含有熒光顆粒的液滴從包裹普通顆粒的液滴及空液滴中分離出來，分選成功率可達87%。使用海藻酸鈉溶液作為分散相，采用電場力分選具備不同特征的液滴，將其從大量包含不同目標物的液滴中挑選出來，為醫療分析提供一種較為出色的樣品處理方案，便于后續的檢測。

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