基于电化学阻抗谱层析成像的微流道内细胞分布检测研究

发布时间：2024-02-15 09:34

　　电化学阻抗谱层析成像(micro elelctrical impedance spectroscopic tomography,μEIST)技术是一种可集成于微流控芯片(Lab on a chip)上并且可以对异常细胞(如死细胞或癌细胞)的分离过程进行实时可视化监测的技术。本研究的主要目的是开发出可以在微流道内实现多种细胞分布的μEIST技术。研究对象为活、死以及其混合的酵母菌细胞溶液,其中活酵母菌细胞代表正常细胞,死酵母菌细胞为异常细胞。本研究中,为了达到研究目的,在理论研究的基础之上,将具体的μEIST检测研究分为三个步骤,其包括微型电阻抗成像(micro elelctrical impedance tomography,μEIT)、微型电化学阻抗谱(micro elelctrical impedance spectroscopy,μEIS)和μEIST技术。本研究具体内容及结论包括:首先,对基础理论的归纳和总结,其主要为微流道内流体特性和微电极电阻抗检测特性的相关研究。关于流体流动的研究表明,微流道内流体为稳定的层流,有利于电阻抗检测。在微电极电阻抗检测方面,通过现有的理论知识,...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1各种微流控芯片，（a）微环谐振器控制阀的芯

西安理工大学博士学位论文2从而达到了对流道内细胞溶液进行多种目的的操作【18-21】。基于这种设计理念，可以将生物领域所涉及的样品培养与制备、反应、分离、检测甚至控制全部集成到一个微小的芯片上，使该芯片实现多种功能的应用【22-24】。（a）（b）（c）（d）（e）（f）图1-1....

图1-2技术路线

1绪论(3)μEIST成像仿真验证。在μEIST技术理论完善的基础上，采用仿真对成像图像的质量进行评价。1.3.3研究方法本研究将以理论分析，仿真模拟及实验验证相结合的研究方法，技术路线如图1-2：图1-2技术路线Fig.1-2Technicalroute本研究技术路线从理论基础....

图2-1层流和湍流Fig.2-1Laminarflowandturbulence

指标，其表示如下【3，31】：Revd（2-1）其中ρ[kg/m3]是液体密度；v[m/s]是流体速度；d[m]是流道尺寸；μ[kg/（ms）]是流体粘度。从式2-1可知，Re数的大小和流道的尺寸大小以及流体的流速成正比。在本研究中，微流道截面为正方形，边长为d=0.55mm，其....

图2-2电阻抗的复平面示意图

是一个复数。2.2.1电阻抗理论电阻抗Z是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称，其单位为欧姆（Ω）。阻抗是一个复数，实部称为电阻（记为R[Ω]），虚部称为电抗（记为X[Ω]）。其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗，电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，容....

本文编号：3899543