集成惯性聚焦结构的介电泳微流控芯片的粒子连续分离
本文选题:介电电泳 切入点:惯性聚焦 出处:《传感技术学报》2017年05期 论文类型:期刊论文
【摘要】:设计并制造了一种带有惯性聚焦结构的介电泳微流控芯片,以实现不同介电性质的粒子连续分离。采用MEMS工艺制作了介电泳微流控芯片:通道入口侧壁设置一对梯形结构使经过的粒子受惯性升力的作用聚焦到通道两侧;通道底部光刻一组夹角为90°的倾斜叉指电极产生非均匀电场,利用介电泳力和流体曳力的合力使通道两侧不同的粒子发生角度不同的偏转进入不同通道,从而实现分离。将酵母菌细胞和聚苯乙烯小球作为实验样本,分析了流速和交流电压对分离的影响,确定了二者分离的最优条件并进行分离。实验结果表明,将电导率为20μS/cm的样本溶液以5μL/min的流速注入到通道中,施加6 V_(p-p)、10 k Hz的正弦信号,酵母菌细胞沿电极运动至夹角处后沿通道中心排出,聚苯乙烯小球沿通道两侧排出,成功实现分离,平均分离效率达92.8%、平均分离纯度达90.7%。
[Abstract]:A dielectric electrophoresis microfluidic chip with inertial focusing structure was designed and fabricated. In order to realize the continuous separation of particles with different dielectric properties, a dielectric electrophoresis microfluidic chip was fabricated by using MEMS process. A pair of trapezoidal structures were arranged on the side wall of the channel entrance to focus the passing particles on both sides of the channel under the action of inertia lift. At the bottom of the channel, a set of tilted interDigital electrodes with an angle of 90 掳produced a non-uniform electric field. By using the combined force of the dielectric electrophoresis force and the fluid drag, different particles on both sides of the channel were deflected into different channels at different angles. Using yeast cells and polystyrene pellets as experimental samples, the effects of flow rate and AC voltage on separation were analyzed, the optimum conditions of separation were determined and the experimental results showed that, The sample solution with a conductivity of 20 渭 s / cm was injected into the channel at a flow rate of 5 渭 L / min, and a sinusoidal signal of 10 kHz was applied to the cells of the yeast cell moving along the electrode to the corner, and the polystyrene pellet was discharged along the two sides of the channel, after the yeast cells moved along the electrode to the corner of the electrode, and the sample solution was injected into the channel at the flow rate of 5 渭 L / min. The average separation efficiency was 92.8% and the average purity was 90.7%.
【作者单位】: 中北大学电子测试技术重点实验室;仪器科学与动态测试教育部重点实验室;
【基金】:山西省基础研究项目(2014011021-3)
【分类号】:TN492
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,本文编号:1629528
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