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PMMA微通道制备技术及在船舶压载水检测中的应用

发布时间:2017-12-31 10:08

  本文关键词:PMMA微通道制备技术及在船舶压载水检测中的应用 出处:《大连海事大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文


  更多相关文章: PMMA 微流控芯片 夹具 船舶压载水检测


【摘要】:微流控芯片在生物检测、化学分析、医学工程等领域有着广阔应用的前景,微通道的制作则是微流控芯片技术的基础。目前微米通道的加工方法,成本高、生产效率低、不适合芯片批量生产。为此,本文选取价格低廉、易于加工、生物兼容性良好的有机玻璃(PMMA)作为微通道的制作材料。本文采用CO2激光刻蚀法对PMMA基片进行加工刻蚀微通道,分析激光雕刻参数对微通道尺寸的影响,选用所能加工出宽度最小的PMMA基片微通道制作窄通道。设计并制作PMMA微通道夹具,对处于高弹态温度区间内的PMMA微通道进行垂直微通道方向上的单轴压缩,研究PMMA基片单轴压缩的微通道宽度变化和温度、夹具压缩压力以及微通道相对于夹具压缩面位置的关系,制作PMMA窄通道。并用ANSYS有限元分析PMMA在夹具内的单轴压缩以获得PMMA变形量分布和微通道宽度变化情况。PMMA微流控芯片的制作通过热压键合的方法,对刻蚀有微通道的PMMA基片和盖片在一定温度和压力下完成键合,实现PMMA微流控芯片的封装。对润湿和未润湿PMMA微流控芯片进行不同时长的密封遮光常温保存,研究经过储存的PMMA微流控芯片是否仍具有良好的润湿性,以及PMMA芯片微通道宽度的变化情况,为PMMA微流控芯片绿色广泛使用提供实验基础。针对目前船舶压载水中藻类检测,在PMMA微通道单轴压缩和聚合物微流控芯片微藻检测的基础上,通过PMMA基片配合盖片压缩热压键合的方法,本文制作了基于电阻脉冲(RPS)检测原理的PMMA微流控芯片,芯片微通道上设有RPS检测区,选取船舶压载水中常见的海水小球藻、亚心形扁藻和海洋原甲藻作为实验检测目标,Labview程序检测颗粒通过检测区时产生的RPS信号,能够有效实现对藻类颗粒的连续计数检测。
[Abstract]:Microfluidic chips are widely used in the fields of biological detection, chemical analysis, medical engineering, etc. The fabrication of microchannels is the basis of microfluidic chip technology. Production efficiency is low, not suitable for chip batch production. Therefore, this paper selects low price, easy to process. PMMA, which has good biocompatibility, is used as the fabrication material of microchannel. In this paper, CO2 laser etching method is used to etch the microchannel of PMMA substrate. The influence of laser engraving parameters on the size of microchannel is analyzed. The narrow-channel PMMA substrate with the smallest width is selected and the PMMA microchannel clamp is designed and fabricated. Uniaxial compression of PMMA microchannel in the vertical direction of microchannel was carried out in the high elastic temperature range. The variation of the width and temperature of the microchannel in uniaxial compression of PMMA substrate was studied. The relationship between the compression pressure of the clamp and the position of the microchannel relative to the compression surface of the clamp. PMMA narrow channel is fabricated. Uniaxial compression of PMMA in fixture is analyzed by ANSYS finite element method to obtain the distribution of PMMA deformation and the change of microchannel width. Fabrication of PMMA microfluidic chip. By hot pressing. The PMMA substrate and cover plate etched with microchannels were bonded at a certain temperature and pressure. The encapsulation of PMMA microfluidic chip is realized. The wetting and unwetting PMMA microfluidic chips are stored at room temperature and sealed at different times. To study whether the stored PMMA microfluidic chip still has good wettability and the change of the microchannel width of PMMA chip. To provide the experimental basis for the green use of PMMA microfluidic chip. For the detection of algae in ship ballast water at present, on the basis of PMMA microchannel uniaxial compression and polymer microfluidic chip microalgae detection. In this paper, a PMMA microfluidic chip based on the principle of resistive pulse pulse (RPS) detection is fabricated by the method of compression hot pressing bonding of the PMMA substrate and the cover plate. The RPS detection area is arranged on the microchannel of the chip. The RPS signals produced when particles pass through the detection area are detected by LabVIEW program, which is a common marine chlorella in ballast water, chlorella subcordiformis and Prorocentrum marine Prorocentrum. It can effectively realize the continuous counting and detection of algae particles.
【学位授予单位】:大连海事大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:U664.92

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本文编号:1359297

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