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《分析化学》 2006年02期
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用于“芯片实验室”的静电机制微液滴控制芯片的研制

吴建刚  岳瑞峰  曾雪锋  刘理天  
【摘要】:提出了一种结构简单、可编程控制的离散液滴控制芯片。它以硅为衬底,重掺杂多晶硅为微电极阵列,氧化硅为介质层,碳氟聚合物薄膜为疏水层。它克服了传统连续流传输、混合的局限性及层流条件的限制,通过控制施加在微电极阵列上的电压脉冲时序,成功实现了对离散液滴的快速传输和混合。在30 V驱动电压下,约0.9μL去离子水液滴传输速度可达24 mm/s;在40 V驱动电压下,约0.8μL去离子水液滴和约1.4μL的0.0001 mol/L Rhodam ine液滴在7/30 s内完成了快速混合。另外,还提出利用提高液滴速度及来回晃动混合后的液滴等几种加强混合方法。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 吴建刚;岳瑞峰;曾雪锋;康明;胡欢;王喆垚;刘理天;;用于微全分析系统的数字化微流控芯片的研究[J];分析化学;2006年07期
2 王进义;王雪琴;刘文明;李立;童德文;杨兵力;;微流控芯片技术及其在血液分析中的研究进展[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2008年09期
3 杨昊;杨笑鹤;陈裕泉;潘敏;;基于扩散动力学的电化学生物传感器的设计[J];浙江大学学报(工学版);2010年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 杨笑鹤;纳米血糖传感器的研究[D];浙江大学;2008年
2 杨敬松;数字微流控生物芯片的布局及调度问题研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陆嘉莉;低电压驱动模式的电泳芯片性能分析和芯片电泳过程研究[D];重庆大学;2007年
2 邓杰文;热汽泡驱动无阀微泵特性数值模拟[D];重庆大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋炳炎;翟瞻宇;申瑞霞;邱庆军;;微流控芯片脱模缺陷分析及其脱模装置研究[J];工程塑料应用;2010年01期
2 李常峰;蒋炳炎;申瑞霞;侯文潭;;微流控芯片超声振动注射成型模具设计[J];工程塑料应用;2010年02期
3 董玲;;微流控合成简介及其研究进展[J];合肥师范学院学报;2009年03期
4 朱丽,侯丽雅,章维一;微混合器研究进展[J];微纳电子技术;2005年04期
5 姜洪源;杨胡坤;王扬;;直流电渗流在微通道内的控制与仿真研究[J];微纳电子技术;2008年03期
6 孔祥东;冯圣玉;张玉林;;电子束重复曝光加工PCR微通道的工艺研究[J];微纳电子技术;2009年01期
7 杨大勇;;电动微流体数值模拟研究进展[J];微纳电子技术;2010年09期
8 晁侃;陈波;吴健康;;微纳米通道电场调控电渗流研究及控制[J];微纳电子技术;2010年12期
9 晁侃;陈波;吴健康;;对称电极组空间位阻效应交流电渗流研究[J];微纳电子技术;2011年03期
10 黄辉;蒲晓允;;微流控芯片技术在免疫分析中的应用[J];标记免疫分析与临床;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 章春笋;徐进良;;PCR聚合物芯片研究进展及产业化前景[A];中国传感器产业发展论坛暨东北MEMS研发联合体研讨会论文集[C];2004年
2 张欣;张玉林;刘国松;;安培检测器微电流信号检测电路的设计[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
3 李园园;闫卫平;海明;;基于Windows CE的电泳芯片信号处理及显示系统设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
4 吕宏峰;闫卫平;马灵芝;李鹤楠;;阵列电极毛细管电泳芯片的控制电路设计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
5 陈怡儒;闫卫平;李鑫;徐迎华;;并联无阀压电微泵的仿真与实验研究[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
6 薛向尧;张平;黎海文;刘永顺;吴一辉;;PDMS氧等离子体长效活性表面处理及与Si的键合研究[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
7 张峰;杨防祖;郝苇苇;周勇亮;;微流控器件金属镍模具的电铸制作[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(二)[C];2005年
8 韦鹤;王晓东;刘冲;廖俊峰;;塑料微流控芯片的超声波焊接键合的仿真[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
9 叶嘉明;张维;张玉龙;周勇亮;;CO_2激光直写加工PMMA微流控芯片[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
10 王化峰;贾霄鹏;方新;李战华;;电泳芯片压力进样过程的数值模拟及优化[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 徐波;基于微流控芯片的二维电泳分离及蛋白质预富集研究[D];华中科技大学;2010年
2 曲平;分子印迹微流控手性分离研究[D];南京大学;2010年
3 陈贝贝;基于ICP-MS的联用技术及其在生命体系中元素与形态分析的应用[D];武汉大学;2010年
4 张婷;微流控皮升级平移自发试样引入方法及其在高速毛细管电泳中的应用[D];浙江大学;2009年
5 潘建章;微型化吸收光度分析系统及其应用研究[D];浙江大学;2010年
6 李志明;温敏聚N-异丙基丙烯酰胺整体柱操控微流体的研究[D];浙江大学;2010年
7 马丹;温度敏感性PNIPAAm-g-PDMS智能表面的制备、性能研究及在细胞培养中的应用[D];浙江大学;2010年
8 晁侃;微流控系统调控电渗流和热效应数值研究[D];华中科技大学;2011年
9 任玉坤;微粒与微流体交流电动操控机理及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 周围;基于微流控芯片的细胞内钙离子检测及细胞驱动技术的研究[D];河北工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱杰英;基于CCD的多通道毛细管电泳信号处理研究[D];大连理工大学;2010年
2 庞中华;微流控芯片注塑成型工艺规范的试验研究与质量预测[D];大连理工大学;2010年
3 张宜文;基于PDMS通道内表面区域化学改性的表面张力微阀的研制[D];浙江大学;2011年
4 徐亮;面向微流控芯片的压电无阀微泵的研究[D];浙江大学;2011年
5 蔡秋莲;环烯烃共聚物微流控芯片的功能化及应用[D];兰州大学;2011年
6 王进;APL白血病多元微球阵列的定量方法研究[D];山东轻工业学院;2011年
7 刘程程;基于微流控芯片免疫传感器的研究[D];复旦大学;2011年
8 陈思;基于微流控技术的阵列光开关波导结构理论分析及优化[D];南京邮电大学;2011年
9 贺赵霞;基于PNP模型微通道电渗流数值模拟研究[D];南昌大学;2011年
10 董洁;水中挥发酚现场快速检测方法的研究[D];安徽理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李霞,温志渝,李星海,吴英,彭述成;电泳芯片的低电压分离模型及控制系统[J];微纳电子技术;2003年Z1期
2 刘岗,温志渝,李霞,张流强,彭述成;影响低电压电泳芯片分离的主要因素[J];微纳电子技术;2003年Z1期
3 于晓梅,张大成;BioMEMS——生物医学诊断和治疗的桥梁[J];微纳电子技术;2003年Z1期
4 陈超,赵湛,张搏军;基于线阵电极电泳芯片的微全分析系统[J];微纳电子技术;2003年Z1期
5 张善亮;Nithin Narayananb;徐波;;微流道交流电水力泵的数值模拟及优化[J];传感技术学报;2006年05期
6 陈超,赵湛;线阵电极电泳芯片与单片机控制系统[J];传感器技术;2004年01期
7 刘敬伟,边超,韩泾鸿,夏善红,许媛媛,陈绍凤,白强;微电极生物化学传感器的表面修饰研究[J];传感器技术;2005年02期
8 姚赟 ,文孟良,王昌益;生物传感器的发展与市场化[J];传感器技术;1999年02期
9 任湘菱,唐芳琼;纳米铜颗粒-酶-复合功能敏感膜生物传感器[J];催化学报;2000年05期
10 罗立新;王红娟;彭峰;;碳纳米管修饰酶传感器的评述[J];材料科学与工程学报;2006年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 管文军;基于纳米生物体系的糖尿病多参数检测系统的研究[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 朱梦义;介电润湿驱动的数字微流体仿真研究[D];吉林大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王丽辉;刘大渔;王波;孙杰;李连宏;;阵列微流控浓度梯度网络用于细胞-化学刺激反应研究[J];分析化学;2008年02期
2 李岩;唐点平;;氧化石墨烯-硫堇及纳米金修饰玻碳电极电流型葡萄糖生物传感器的研究[J];福州大学学报(自然科学版);2011年05期
3 徐溢;陆嘉莉;胡小国;任峰;;微流控芯片中的流体驱动和控制方式[J];化学通报;2007年12期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 胡宁;高通量细胞电融合芯片及实验研究[D];重庆大学;2010年
2 张凯;微流控芯片纳生/皮生级液滴多维多功能磁操控技术研究[D];华东理工大学;2012年
3 穆莉莉;基于微流体脉冲驱动—控制的数字化微反应技术及应用研究[D];南京理工大学;2011年
4 杨敬松;数字微流控生物芯片的布局及调度问题研究[D];吉林大学;2008年
5 詹珍贤;非球面液滴微透镜及其阵列的制作和应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李雪亭;实时PCR聚合物芯片的总体结构和控制电路设计[D];山东大学;2011年
2 姜春香;超声行波微流体驱动模型的动力学分析及声固耦合分析[D];山东大学;2008年
3 公晓聪;基于微流控芯片细胞中过氧化氢的检测[D];山东师范大学;2009年
4 邓超;微流体驱动光学波前校正器的仿真[D];电子科技大学;2009年
5 陈炜;超声行波微流体驱动圆环和圆筒模型的有限元分析[D];山东大学;2009年
6 张敬涛;行波微流体驱动的理论分析与仿真[D];山东大学;2010年
7 徐昊;超声波微流体混合器的理论分析与仿真研究[D];山东大学;2010年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯仁剑;万江文;凌坚;;三层平板静电驱动MEMS微镜[J];微纳电子技术;2005年12期
2 刘翔;皋华敏;李铁;周萍;王跃林;;低电压下静电力驱动的数字微流控芯片[J];光学精密工程;2011年01期
3 张睿,卞剑涛,冯勇建;一种平板式MEMSRF射频开关的设计[J];传感器技术;2004年10期
4 刘翔;高安然;李铁;周萍;王跃林;;基于静电力的微液滴驱动芯片[J];传感器与微系统;2011年02期
5 刘本东;李德胜;;微机械继电器的研究及进展[J];微纳电子技术;2007年02期
6 虞益挺;苑伟政;;MEMS微型可编程光栅的研究现状(下)[J];仪器仪表学报;2008年06期
7 王洪喜;陈光焱;赵剑;;静电致动圆形微泵膜片的变形计算[J];纳米技术与精密工程;2007年01期
8 李洋;许高斌;;一种新型并联梳齿驱动的静电型微继电器[J];微纳电子技术;2007年Z1期
9 付丹;;标新立异的流体透镜[J];电子技术;2006年04期
10 贺训军;吴群;金博识;殷景华;;分布式MEMS移相器电容开关时间响应特性研究[J];固体电子学研究与进展;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张文明;孟光;周健斌;陈杰宇;;参数激励下静电驱动MEMS共振传感器的非线性动力特性研究[A];第八届全国动力学与控制学术会议论文集[C];2008年
2 吴建刚;岳瑞峰;曾雪锋;刘理天;;介质上电润湿液滴驱动的研究[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(二)[C];2005年
3 范士岡;;通用电操控微流体平台[A];2010年第四届微纳米海峡两岸科技暨纳微米系统与加工制备中的力学问题研讨会摘要集[C];2010年
4 冯泽军;王永岗;;多层静电驱动微梁的非线性弯曲及振动[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
5 朱亮;叶雄英;冯焱颖;武雁斌;周兆英;;一种基于EWOD效应的微流体控制芯片研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
6 郭永献;贾建援;梁丽萍;;MOMES光开关的研究现状及展望[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
7 王晓东;余家欣;陈磊;钱林茂;;水分和氧气对单晶硅摩擦化学行为的影响[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
8 李国宾;;整合型微流体晶片系统应用于肿瘤细胞之分离与侦测[A];2010年第四届微纳米海峡两岸科技暨纳微米系统与加工制备中的力学问题研讨会摘要集[C];2010年
9 赵泽宇;侯德胜;谌贵辉;张万里;;超磁致伸缩薄膜微机械变形镜驱动器的研究[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
10 李洋;许高斌;;一种新型并联梳齿驱动的静电型微继电器[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 赵凯期/DigiTimes;核心芯片竞争过剧 驱动、模拟IC市场台厂有机会[N];电子资讯时报;2006年
2 本报记者 洪宾;芯邦四年成全球“老大”[N];深圳商报;2007年
3 山东 毛兴武;AC变压器控制芯片TC90A75[N];电子报;2004年
4 张晓龙;二手闪存芯片以次充好提防黑心MP3流入市场[N];中国消费者报;2006年
5 记者 万林 北京;奇美、冠捷联手投资承景科技 布局液晶电视控制芯片[N];电子资讯时报;2008年
6 连于慧 DigiTimes;ONFI 1.0规格出炉[N];电子资讯时报;2007年
7 洪宾;芯邦为全球3成U盘造芯[N];深圳商报;2006年
8 本报记者  徐志强 实习记者 姚冬娜;1000万片问题SD卡抛货调查[N];21世纪经济报道;2006年
9 ;IBM研制出芯片上的光网络开关[N];网络世界;2008年
10 赵凯期/DigiTimes;瑞昱二季度营收小幅增长[N];电子资讯时报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祝捷;微机电系统自聚焦压电声学换能器[D];武汉大学;2010年
2 余洪斌;MEMS-DMs理论设计及工艺研究[D];华中科技大学;2005年
3 黄成军;基于介电电泳原理的生物芯片的构建及其在细胞分析中的应用研究[D];华中科技大学;2006年
4 孔胜利;微梁力学性能尺寸效应的研究[D];山东大学;2009年
5 张先锋;微尺度流动及强化混合技术的研究[D];中国科学技术大学;2007年
6 李燕斌;静电梳齿结构的MEMS分析和优化设计[D];华中科技大学;2008年
7 曹宇;激光—微笔/微喷直写集成制造MEMS微结构关键技术研究[D];华中科技大学;2009年
8 林莹;基于拉曼光谱的微流体传递过程及其应用的研究[D];华东理工大学;2011年
9 任玉坤;微粒与微流体交流电动操控机理及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 孙全;基于PolyMUMPs技术的微机电变形镜的研究[D];国防科学技术大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 霍彦婷;点面电极系统的微流体驱动机理分析与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 俞静峰;MEMS微型可编程光栅技术研究[D];西北工业大学;2006年
3 江文娟;MEMS静电驱动系统中非局部问题研究[D];华东师范大学;2008年
4 周佳亮;芯片实验室微流体数学模型的建立及数值求解研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 张合宝;微流体有限元分析软件的设计与研究[D];山东大学;2006年
6 李杨;三维无线能量传输技术在体内微机电系统中的实验研究[D];华南理工大学;2011年
7 吕亮;MEMS光开关提高稳定性的研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 孙永军;基于交流电渗技术的微流体驱动速度分析与实验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 李洋;基于MEMS技术的低阈值电压静电型微继电器的设计与研究[D];合肥工业大学;2009年
10 武东健;基于粘度修正理论的微流体阻尼特性分析[D];西安电子科技大学;2005年
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