摘要：超声波的生物学效应一直深受人们关注,低强度超声对细胞的作用机理也不断地被人们所了解。为了研究超声对斑马鱼胚胎发育的影响,通过声学共振理论以及有限元仿真得到圆球形细胞及椭球形细胞的共振频率,并设计了一种低强度超声装置对斑马鱼胚胎进行刺激。通过正交试验设计研究了超声刺激频率、刺激时间和信号激励电压对鱼卵孵化指数的影响,实验结果表明:在频率为1.26 MHz,刺激时间为30 min,信号激励电压为3 Vpp条件下鱼卵孵化指数明显高于对照组,且最佳刺激频率与仿真计算的结果基本一致。由此可见,本研究前期的理论推导及仿真计算结果可信,也证明了适当条件的超声刺激可以加速斑马鱼胚胎细胞的生长。

摘要：超声作为一种常用的物理刺激手段,其机械作用在微观范围内对植物细胞的生长会产生一定程度的影响。为了研究超声对绿豆种子生长发育的影响,本研究通过理论分析及仿真设计得出植物矩形细胞的特征频率,并设计了一种超声波刺激装置对绿豆种子进行刺激。利用该装置分别研究了超声频率、刺激时间和正弦波信号激励电压对绿豆种子发芽指数的影响,并在此基础上研究了连续波和脉冲波超声以及超声协同不同浓度NaCl对绿豆发芽的影响。结果表明,脉冲波超声较优于连续波超声,当脉冲波占空比为20%时,在48 kHz、35 min、10 Vpp条件下绿豆发芽率最高,该频率与仿真计算的结果基本一致,而且体积摩尔浓度为17.09 mmol·L^(-1)的NaCl溶液协同超声处理可以极大地加速绿豆发芽。结果证明理论推导及仿真计算结果可信,也由此证明适当的超声和NaCl协同刺激可加快植物种子生长,提高发芽率。

摘要：为提高数字微流控芯片上液滴驱动能力及效率,开展了数字微流控系统的设计及平台搭建研究,该系统包括上位机控制软件、下位机硬件系统和DMF芯片三部分。提出一种曲边四边形组合电极,该电极图形边缘能与液滴保持更大的重合度,可提供更大的初始驱动力。测试了芯片上空气浴和油浴中液滴的驱动控制,测得在空气浴中碳酸丙烯脂液滴的平均速度为25μm/s,在油浴中碳酸丙烯脂液滴的平均速度为260μm/s。实验结果表明,所设计的曲边四边形电极可有效增强液滴的驱动控制能力。