| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 物理量名称及符号表 | 第11-12页 |
| 第一章 绪论 | 第12-28页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 微流体内粒子操控技术的研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.1 主动式操作 | 第13-14页 |
| 1.2.2 被动式操作 | 第14-15页 |
| 1.3 惯性微流控技术的研究进展 | 第15-18页 |
| 1.4 粘弹性微流控技术研究进展 | 第18-23页 |
| 1.4.1 直流道内粘弹性聚焦机理和应用研究 | 第18-21页 |
| 1.4.2 粘弹性聚焦和截面二次流结合起来 | 第21-22页 |
| 1.4.3 粘弹性聚焦与主动式操控技术相结合 | 第22-23页 |
| 1.4.4 粘弹性溶液内粒子的自旋问题 | 第23页 |
| 1.5 课题立题依据及主要研究内容 | 第23-28页 |
| 1.5.1 课题的立题依据 | 第23-24页 |
| 1.5.2 课题的经费来源 | 第24页 |
| 1.5.3 论文的主要内容和框架结构 | 第24-28页 |
| 第二章 粘弹性聚焦原理及微流控芯片的制备 | 第28-44页 |
| 2.1 引言 | 第28页 |
| 2.2 粘弹性聚焦原理 | 第28-34页 |
| 2.2.1 粘弹性流体特性 | 第28-29页 |
| 2.2.2 惯性力的作用机理 | 第29-31页 |
| 2.2.3 弹性力的物理机理 | 第31-32页 |
| 2.2.4 弯流道内二次流的形成机理 | 第32-33页 |
| 2.2.5 流道内的流量公式 | 第33-34页 |
| 2.3 基于蠕动流模型流体的速度和剪切率分布仿真分析 | 第34-35页 |
| 2.4 微流控芯片的制作 | 第35-38页 |
| 2.4.1 基于有掩膜光刻技术制作阳模 | 第35-36页 |
| 2.4.2 基于模塑法制备PDMS微流控芯片 | 第36-38页 |
| 2.5 样品液的配制与实验平台的搭建 | 第38-39页 |
| 2.6 数据的获取与处理方法 | 第39-41页 |
| 2.7 本章小结 | 第41-44页 |
| 第三章 直流道内粒子的粘弹性迁移聚焦机理研究 | 第44-62页 |
| 3.1 引言 | 第44页 |
| 3.2 λ-DNA和HA的简介 | 第44-45页 |
| 3.3 粘弹性溶液剪切粘度的测定 | 第45-46页 |
| 3.4 粒子在直流道λ-DNA溶液内的粘弹性聚焦机理研究 | 第46-52页 |
| 3.4.1 粒子粘弹性聚焦的流速调节机制 | 第46-48页 |
| 3.4.2 粒子在22%甘油水溶液的迁移聚焦机理 | 第48-49页 |
| 3.4.3 沿流道长度方向的动态聚焦过程 | 第49-50页 |
| 3.4.4 流道深宽比对粒子粘弹性聚焦效果的影响 | 第50页 |
| 3.4.5 粒子直径对聚焦效果的影响 | 第50-51页 |
| 3.4.6 λ-DNA溶液浓度对粒子粘弹性聚焦效果的影响 | 第51-52页 |
| 3.5 粒子在直流道HA溶液内的粘弹性聚焦机理研究 | 第52-57页 |
| 3.5.1 粒子粘弹性聚焦的流速调节机制 | 第52-53页 |
| 3.5.2 粒子沿流程方向的动态迁移聚焦过程 | 第53-54页 |
| 3.5.3 流道深宽比对粒子聚焦效果的影响规律 | 第54-55页 |
| 3.5.4 粒子直径对聚焦效果的影响 | 第55-56页 |
| 3.5.5 HA溶液浓度对粒子粘弹性聚焦的影响规律 | 第56-57页 |
| 3.6 突扩流道内粒子粘弹性聚焦机理研究 | 第57-60页 |
| 3.6.1 突扩流道结构的设计 | 第57-58页 |
| 3.6.2 突扩结构对粒子聚焦效果的对比 | 第58-59页 |
| 3.6.3 突扩尺寸对粒子粘弹性聚焦的影响规律 | 第59页 |
| 3.6.4 单侧和双侧突扩流道的聚焦效果对比 | 第59-60页 |
| 3.7 本章小结 | 第60-62页 |
| 第四章 弯流道内粒子的粘弹性聚焦迁移机理研究 | 第62-80页 |
| 4.1 引言 | 第62页 |
| 4.2 流道结构设计 | 第62-64页 |
| 4.3 粒子在正弦流道内PVP溶液中的粘弹性聚焦机理研究 | 第64-73页 |
| 4.3.1 对称正弦流道内粒子聚焦的流速调控机制 | 第64-65页 |
| 4.3.2 沿正弦流道流程方向的迁移聚焦规律 | 第65-66页 |
| 4.3.3 牛顿流体与粘弹性流体对粒子迁移聚焦调控作用的比较 | 第66-68页 |
| 4.3.4 对称正弦流道内粒子尺寸对聚焦效果的调控作用 | 第68-69页 |
| 4.3.5 溶液流变学特性对迁移聚焦效果的影响 | 第69-70页 |
| 4.3.6 正弦流道与直流道内粒子粘弹性聚焦现象的对比 | 第70-71页 |
| 4.3.7 对称正弦流道内圆弧半径对聚焦效果的调控作用 | 第71-72页 |
| 4.3.8 对称正弦流道与非对称正弦流道的比较 | 第72-73页 |
| 4.4 粒子在弯流道HA溶液内的迁移聚焦规律 | 第73-77页 |
| 4.4.1 方波正弦流道和圆弧正弦流道对粒子聚焦效果的改善 | 第73-75页 |
| 4.4.2 圆弧正弦流道内粒子直径的影响规律 | 第75页 |
| 4.4.3 粒子在螺旋流道HA溶液内的迁移聚焦规律 | 第75-77页 |
| 4.4.4 五种100μm宽流道内粒子聚焦特性的对比 | 第77页 |
| 4.5 本章小结 | 第77-80页 |
| 第五章 粘弹性聚焦在细胞操控和粒子分选方面的应用 | 第80-98页 |
| 5.1 引言 | 第80页 |
| 5.2 红细胞的粘弹性聚焦实验 | 第80-82页 |
| 5.2.1 样品溶液的配制 | 第80-81页 |
| 5.2.2 粘弹性聚焦实验过程与结果 | 第81-82页 |
| 5.3 白细胞的粘弹性聚焦实验 | 第82-85页 |
| 5.3.1 从原血中提取白细胞的流程 | 第82-83页 |
| 5.3.2 白细胞的粘弹性聚焦现象 | 第83-85页 |
| 5.4 癌细胞MCF-7的粘弹性聚焦实验 | 第85-87页 |
| 5.4.1 癌细胞的培养与转移 | 第85-86页 |
| 5.4.2 癌细胞的粘弹性聚焦实验及活性表征 | 第86-87页 |
| 5.5 基于横向迁移速度不同的粒子分选 | 第87-95页 |
| 5.5.1 芯片结构设计与粒子分离原理 | 第87-88页 |
| 5.5.2 混合粒子沿一级芯片共迁移聚焦的过程 | 第88-89页 |
| 5.5.3 基于横向迁移速度差异的粒子分选预实验 | 第89-91页 |
| 5.5.4 二级芯片的迁移长度对粒子分离效果的影响 | 第91-93页 |
| 5.5.5 二级芯片出口宽度比的优化设计 | 第93-94页 |
| 5.5.6 二级芯片宽度对粒子分离效果的影响 | 第94-95页 |
| 5.6 本章小节 | 第95-98页 |
| 第六章 总结和展望 | 第98-104页 |
| 6.1 总结 | 第98-100页 |
| 6.1.1 本文总结 | 第98-99页 |
| 6.1.2 创新之处 | 第99-100页 |
| 6.2 展望 | 第100-104页 |
| 致谢 | 第104-106页 |
| 参考文献 | 第106-112页 |
| 作者简介 | 第112页 |
