摘要：以应用在ddPCR检测的聚合物微流控芯片作为研究对象,针对其微通道的具体结构特点,研究其微滴生成尺寸与连续相(氟油)、离散相(去离子水)理论驱动压力的关系。通过设计的检测平台,配合计算机图像处理手段,对在驱动压力范围下生成的微滴进行图像拍摄、尺寸测量和均一性分析。研究结果表明:连续相(氟油)驱动压力与离散相(去离子水)驱动压力分别为31 kPa和26 kPa,能稳定生成满足尺寸指标要求的微滴,且球形良好、液滴界限明显;图像检测处理的结果与CCD高速摄像头配套软件抽样的测量均值接近,误差控制在2μm以内,可实现快速检测,应用方便,可操作性强。

摘要：利用ANSYS Fluent软件中的两相流VOF模型,建立了微流控芯片中微滴通过对称Y型分岔微通道的三维动力学模型,实现了微滴流动的动态模拟,微滴界面演化的模拟结果与实验结果相吻合验证了该模型的有效性。通过该模型研究了微滴通过对称Y型分岔微通道的分裂行为和微滴分裂过程中压力场、速度场的演化过程,揭示了微滴在4种不同流型和不同阶段下的破碎机理,得到了微滴各流型与毛细数Ca和微滴尺寸之间的关系;根据模拟得到的各类流型数据,在MATLAB中拟合得到了该模型下微滴破裂与非破裂边界的预测方程。研究结果不仅为微滴分裂提供了一种简便有效的方法,在生物医学、能源化工及食品工程等领域也具有潜在应用价值。

摘要：通过对实验室普通载玻片进行表面改性,使其表面性质完成由亲水性向疏水性转变,从而使得后续利用软光刻技术所制得的微流控芯片内部流道具有疏水性能。同时分析了玻片改性可能存在的化学过程原理。并通过实验验证了这一表面改性用于微流控芯片微滴生成的可行性及其微滴生成大小、均一性等性能,促进了微滴式微流控芯片用于d-PCR技术开发的应用。