基于PCB的微流控芯片的制备及其在液滴操控中的应用
[Abstract]:Microfluidic chips have been widely used in many fields, such as cell analysis, DNA analysis and drug research. The preparation of microfluidic chips is a very important research content in microfluidic chips. In order to reduce the difficulty of chip fabrication, some researchers fabricate microfluidics based on printed circuit board (PCB) in order to reduce the difficulty of chip fabrication. However, there are still some problems such as the high cost of bonding synthesis and the weak bonding strength. In this paper, a cheap, fast and convenient processing technology of polydimethylsiloxane (PDMS) microfluidic chip has been successfully explored. Compared with photolithography, the cost of chip preparation has been reduced to 1/10 of the original, and the cycle of chip preparation has been reduced. Further, based on the PDMS microfluidic chip fabricated by PCB method, we have successfully realized the effective control of droplets, which is of great significance for droplet microfluidic control. The main research contents and achievements are as follows: 1. Based on the feasibility of using PCB as a mold to fabricate PDMS microfluidic chip, we use Protel to set it up. The structure of the microfluidic chip is considered, and then the PCB file is handed over to the manufacturer to prepare the PCB. The shape of the copper foil on the surface of the PCB is transferred to the PDMS by molding method. The PDMS with the microfluidic structure on the surface is bonded with a flat PDMS by hot pressing method to realize the preparation of the PDMS microfluidic chip. Microstructure analysis showed that the depth of the channel was 70 um and the minimum width of the channel was 150 um. According to the results of microfluidic experiment, there was no blockage and leakage, which proved that the strength of the chip could withstand the pressure of the fluid. 2. Based on the PCB method, we fabricated the chip. PDMS microfluidic chips with T-type structure and flow focusing structure were used. Then, the droplet generation experiments were carried out on the two chips with oil phase velocity of 50 ul/h, 80 ul/h and 100 ul/h, and water phase velocity of 10 ul/h to 50 ul/h, respectively. Furthermore, we calculated the droplet size of the two structures under different oil phase velocities and water phase velocities. It was found that the droplet size was inversely proportional to the oil phase velocity and was proportional to the water phase velocity. Methods: PDMS microfluidic chips with different structures were fabricated to realize the basic manipulation of droplets, including: (1) symmetrical T-type and asymmetrical T-type structures were introduced into the microfluidic channel to realize the equal and unequal splitting of droplets; (2) a cavity was introduced into the microfluidic channel to realize the fusion of droplets. The Y-shaped structure changed the concentration of surfactant and increased the surface tension and stability of the fused droplets; (3) a snake-shaped bending structure was introduced to stretch the folded droplets in the micro-channel, thus achieving effective mixing of the components in the droplets; (4) a T-shaped structure was introduced in the micro-channel and a T-shaped structure was introduced in the micro-channel. New components were introduced into the existing droplets to realize the function of droplet sampling. (5) Two different width channels were introduced into the micro-channel, and a PDMS microfluidic chip with two depths was fabricated.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TN492
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,本文编号:2183396
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