硅基微聚合酶链式反应芯片的热设计、分析和优化
| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT (英文摘要) | 第4-10页 |
| 主要符号表 | 第10-13页 |
| 第一章前言 | 第13-28页 |
| ·研究背景 | 第13-18页 |
| ·微系统概述 | 第13-16页 |
| ·微尺度传热与微热系统 | 第16页 |
| ·聚合酶链式反应及其应用 | 第16-18页 |
| ·研究现状 | 第18-26页 |
| ·微PCR 芯片 | 第18-22页 |
| ·微PCR 芯片的热分析、设计和优化 | 第22-25页 |
| ·硅对PCR 过程的抑制作用 | 第25-26页 |
| ·微PCR 芯片研究中存在的问题 | 第26页 |
| ·本文研究的主要内容 | 第26-28页 |
| 第二章 微腔型PCR 芯片的热分析和热设计 | 第28-42页 |
| ·升降温过程的数值模拟 | 第28-33页 |
| ·物理模型 | 第28-29页 |
| ·加热器布置方式的热设计 | 第29-32页 |
| ·冷却方式的热设计 | 第32-33页 |
| ·升降温过程的集总热容法分析 | 第33-38页 |
| ·集总热容模型 | 第34-36页 |
| ·集总热容模型的验证 | 第36页 |
| ·C~*对升降温过程的影响 | 第36-37页 |
| ·R~*对升降温过程的影响 | 第37-38页 |
| ·恒温过程的热分析和热设计 | 第38-40页 |
| ·控制算法 | 第38页 |
| ·C~*温控制性能的影响 | 第38-39页 |
| ·R~*对恒温控制性能的影响 | 第39-40页 |
| ·小结 | 第40-42页 |
| 第三章 微流控型PCR 芯片的热分析和热设计 | 第42-61页 |
| ·一维模型 | 第42-44页 |
| ·二维模型 | 第44-51页 |
| ·几何结构的影响 | 第45-47页 |
| ·材料的影响 | 第47-49页 |
| ·边界条件的影响 | 第49-51页 |
| ·三维模型 | 第51-53页 |
| ·微流控型PCR 芯片的集总热容法分析 | 第53-60页 |
| ·集总热容模型 | 第53-55页 |
| ·R~*的影响 | 第55-57页 |
| ·Q~*的影响 | 第57-59页 |
| ·恒温控制性能分析 | 第59-60页 |
| ·小结 | 第60-61页 |
| 第四章 硅基液滴振荡型微 PCR 芯片 | 第61-86页 |
| ·已有热循环模式的比较 | 第61-62页 |
| ·“加热冷却-恒温”混合热循环模式 | 第62-63页 |
| ·设计构想与工作原理 | 第63-65页 |
| ·设计构想 | 第63-64页 |
| ·工作原理 | 第64-65页 |
| ·热分析与热设计 | 第65-76页 |
| ·隔热槽的热设计 | 第66-70页 |
| ·温度传感器的热设计 | 第70-72页 |
| ·工作过程热性能分析 | 第72-74页 |
| ·工作区连接处的热设计 | 第74-76页 |
| ·芯片微加工与芯片系统 | 第76-80页 |
| ·微加工工艺流程设计 | 第76-77页 |
| ·凸角保护 | 第77-78页 |
| ·温度传感器的线性度 | 第78-79页 |
| ·芯片和芯片系统 | 第79-80页 |
| ·人乳头瘤病毒DNA 的扩增实验 | 第80-84页 |
| ·表面处理 | 第80页 |
| ·恒温控制 | 第80-81页 |
| ·液滴定位 | 第81-83页 |
| ·PCR 实验 | 第83-84页 |
| ·小结 | 第84-86页 |
| 第五章 硅基液滴振荡型微 PCR 芯片的热优化 | 第86-100页 |
| ·主要问题与优化策略 | 第86-88页 |
| ·主要问题 | 第86-87页 |
| ·优化策略 | 第87-88页 |
| ·芯片几何结构的热优化设计 | 第88-94页 |
| ·优化设计对象 | 第88页 |
| ·集总热容模型 | 第88-89页 |
| ·集总热容模型的数值验证 | 第89-90页 |
| ·工作区宽度的优化 | 第90-91页 |
| ·冷源通道优化 | 第91-92页 |
| ·工作区连接处长度优化 | 第92-93页 |
| ·优化芯片的热循环性能 | 第93-94页 |
| ·恒温控制的优化设计 | 第94-98页 |
| ·控制算法 | 第94-95页 |
| ·PID 控制器参数的整定 | 第95-98页 |
| ·热汇温度对恒温控制的影响 | 第98页 |
| ·小结 | 第98-100页 |
| 第六章 硅对PCR 过程抑制作用的实验研究 | 第100-116页 |
| ·前人的工作 | 第100-102页 |
| ·研究现状 | 第100-101页 |
| ·存在的问题与解决方法 | 第101-102页 |
| ·硅纳米颗粒的表征与 PCR 反应体系的制备 | 第102-106页 |
| ·硅纳米颗粒的表征 | 第102-105页 |
| ·硅纳米颗粒悬浮液的制备 | 第105-106页 |
| ·PCR 反应体系的制备 | 第106页 |
| ·实时定量PCR 实验 | 第106-111页 |
| ·实验步骤 | 第106-107页 |
| ·实时定量PCR 实验结果 | 第107-111页 |
| ·抑制机理初探 | 第111-114页 |
| ·硅基微PCR 芯片中抑制作用分析 | 第114页 |
| ·小结 | 第114-116页 |
| 第七章 结论 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-128页 |
