基于光诱导介电泳的单粒子操纵技术

【摘要】：在综合分析当前生物粒子微操纵技术的基础上,设计一种基于光诱导介电泳技术的微操纵芯片,并完成芯片关键部件——光电导薄膜的加工。在准静态电场条件下,对光斑操纵模式进行建模仿真,光斑光强服从高斯分布,光斑尺寸直接影响电场平方梯度的分布,随着光斑尺寸缩小电场平方的x向梯度峰值增大,而随着高度升高电场平方的x向梯度峰值急剧减小。最后通过光诱导介电泳测试平台对单粒子操纵性能进行试验验证。试验结果表明,在去离子水中,当电压峰—峰值为20 V,频率1 MHz时,粒子受负介电泳作用而远离光斑,并且在光斑模式下直径50μm的粒子移动的最大速度可达45μm/s;而在环型虚拟电极模式下能有效控制单粒子运动方向。