摘要：为解决微流体在微流控芯片上的单向流动,进而实现生化反应的片上系统,采用微机电系统(MEMS)技术加工出SU-8胶微型阀片.SU-8胶阀片具有弹性模量和弹性常数低、开启压力小、反向泄漏小、易于加工等特点.从理论上分析了不同厚度(10μm,15μm,20μm,25μm)的微型阀片在不同压力作用下的挠度和应力分布,在相同尺寸和压力下,SU-8微阀片的挠度与传统的硅阀片的挠度相比要大10倍左右.讨论了有阻尼作用下的谐振频率以及过流特性,可知阀臂和阀座的尺寸是影响阀片性能的主要因素.给出了加工工艺,测试了阀片的正反向过流性能,以水作为工作物质,得到3种厚度阀片的过流曲线,其最大正向流速达到7000μL/min.

摘要：为解决微泵自吸困难、难以实现流速精确控制等问题,利用MEMS技术研制出具有三明治结构和两被动阀的压电驱动微泵,其中泵腔、泵膜和阀片分别由硅、聚二甲基硅氧烷(PDMS)和SU-8构成.从理论上,分别对气体和液体微泵的工作原理、被动阀性能以及结构参数对微泵工作性能的影响进行了分析.综合两类微泵特点,提出了气液两用微泵设计方案、工艺流程及其优化方案.在不同驱动电压条件下测试了具有不同形状泵腔、不同阀口尺寸和不同类型阀片结构的微泵.实验结果表明,该微泵可用于气体和液体介质,气、液体的最大流量分别达到53.6mL/min和1 280μL/min;泵腔高度影响到微泵的体积压缩比,是影响微泵自吸的一个重要因素.该泵具有结构简单、自吸、低成本、易于加工及操作方便的特点.

摘要：微泵在微流控化学分析芯片中有很大的应用前景,日益成为人们研究的热点。从结构设计、理论分析和工艺加工3个方面研究了微阀与微泵,设计出用压电驱动和聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为泵膜的集成微阀与微泵,其特点是原理新颖、结构简单、易于加工、操作方便。结构主要是由PDMS泵膜、硅片和压电驱动器组成,其中,PDMS既是泵膜和缓冲单元,也是主动阀片。在直流电压的驱动下,其工作状态是微阀,阻止流体的单向流通,在方波信号的驱动下,其工作状态是微泵,实现流体的吸入与泵出。给出各种几何参数、工作原理和工艺流程。

摘要：介绍往复式压电微泵20多年的发展概况。给出了往复式压电微泵的各种不同结构、主要性能参数、工作原理、材料和加工技术,为压电微泵的设计和加工提供参考,也提出目前存在的问题、研究的方向及应用前景。

摘要：为满足利用微流控技术实现芯片上循环肿瘤细胞捕获日益增长的需求,研制出基于肿瘤细胞尺寸和变形性进行分离的微流控芯片。基于细胞尺寸和变形性差异原理设计芯片,利用半导体加工技术制备出以玻璃和聚二甲基硅氧烷(PDMS)为材料的微流控芯片,使用8μm间隔的微柱作为捕获单元,应用于乳腺癌细胞系MCF-7肿瘤细胞的捕获;并以MCF-7细胞为模型,考查了芯片的分选条件和分选效果。在1 mL/h流速下,MCF-7细胞捕获率可达到68%;多次实验结果表明该芯片捕获的最佳流速为1 mL/h。Calcein-AM和Hoechst对MCF-7细胞进行染色,可方便对捕获后细胞进行识别和拍照。结果基于细胞尺寸和变形性原理所设计的捕获循环肿瘤细胞微流控芯片操作简单、成本低、通量高,有望逐步用于临床循环肿瘤细胞检测。

摘要：采用微机电系统（MEMS）技术制造的传感器具有体积小、重量轻、成本低等特点。基于Si3N4压力敏感膜，利用MEMS技术，设计了一种用于测量气压的传感器。采用应变电阻原理对压力进行测量，进行了理论分析计算，设计了工艺过程，制作出了器件样片。这种压力传感器的显著优点是结构简单、工艺过程容易。并且，在50—100kPa的压力条件下，对传感器进行了测试，其精度达到了0．5％。