| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 课题来源及研究目的 | 第14页 |
| 1.2 微流体芯片中的无用气泡研究概述 | 第14-19页 |
| 1.2.1 微流体芯片中的无用气泡及其影响 | 第14-15页 |
| 1.2.2 微流体芯片中无用气泡的消除 | 第15-19页 |
| 1.3 微流体泵送技术研究概述 | 第19-26页 |
| 1.3.1 微流体主动泵送技术及其特点 | 第19-23页 |
| 1.3.2 被动泵送技术及其特点 | 第23-25页 |
| 1.3.3 新型液体泵送技术的需求和挑战 | 第25-26页 |
| 1.4 微流体次序流动芯片研究概述 | 第26-30页 |
| 1.5 本文主要研究内容 | 第30-32页 |
| 第2章 基于多物理场的微流道气泡产生与体积变化机理研究 | 第32-58页 |
| 2.1 微流体芯片负压流动中的无用气泡 | 第32-35页 |
| 2.1.1 无用气泡阻碍液体流动 | 第32-33页 |
| 2.1.2 无用气泡降低微泵泵送效率 | 第33-35页 |
| 2.2 微流体芯片PDMS流道中无用气泡的生成机理研究 | 第35-40页 |
| 2.2.1 微流道内无用气泡生成机理的理论研究 | 第35-38页 |
| 2.2.2 PDMS微流道内无用气泡生成的实验研究 | 第38-40页 |
| 2.3 基于多物理场的负压流动中气泡体积变化数学模型 | 第40-44页 |
| 2.3.1 气泡压力变化数学模型 | 第40-41页 |
| 2.3.2 气固液多相间空气质量传递的数学模型 | 第41-43页 |
| 2.3.3 气泡体积变化速率的数学模型 | 第43-44页 |
| 2.4 PDMS微流道中负压流动时气泡变化过程的数值仿真分析 | 第44-52页 |
| 2.4.1 气泡体积变化过程的仿真建模 | 第44-48页 |
| 2.4.2 气泡变化过程的数值仿真结果 | 第48-50页 |
| 2.4.3 基于数值仿真的气泡变化过程关键参数分析 | 第50-52页 |
| 2.5 PDMS流道中负压流动时气泡变化的实验验证与分析 | 第52-57页 |
| 2.5.1 PDMS流道在负压流动中产生气泡对液体流动的影响 | 第52-54页 |
| 2.5.2 气泡相对位置和驱动负压对体积变化过程影响的实验研究 | 第54-57页 |
| 2.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 第3章 微流体液体隔离泵送的数学模型与仿真研究 | 第58-73页 |
| 3.1 微流体液体隔离泵送原理 | 第58-60页 |
| 3.2 微流体液体隔离泵送数学模型 | 第60-63页 |
| 3.3 基于多物理场模型的数值仿真研究 | 第63-69页 |
| 3.3.1 PDMS隔离带宽度d对于液体泵送的影响 | 第64-65页 |
| 3.3.2 液体流道宽度w对于液体泵送的影响 | 第65-67页 |
| 3.3.3 去气驱动负压Pd对于液体泵送的影响 | 第67-68页 |
| 3.3.4 液体粘度 μ 对液体泵送的影响 | 第68-69页 |
| 3.4 微流体液体隔离泵送关键参数研究 | 第69-72页 |
| 3.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 微流体液体隔离泵送实验研究 | 第73-97页 |
| 4.1 微流体液体隔离泵送流动特性实验 | 第73-89页 |
| 4.1.1 芯片设计与制备 | 第73-74页 |
| 4.1.2 泵送过程观测与计算 | 第74-76页 |
| 4.1.3 液体特性实验估算 | 第76-78页 |
| 4.1.4 设计和操作参数对微泵流动特性影响实验研究 | 第78-83页 |
| 4.1.5 微流体液体隔离泵送流动动量变化实验研究 | 第83-87页 |
| 4.1.6 微流体液体隔离泵送对气泡的消除作用实验研究 | 第87-89页 |
| 4.2 独立式微流体液体隔离泵送研究 | 第89-96页 |
| 4.2.1 结构与工作原理 | 第90-92页 |
| 4.2.2 独立式微流体液体隔离泵送过程观测 | 第92-93页 |
| 4.2.3 独立式微流体液体隔离泵送特性研究 | 第93-96页 |
| 4.3 本章小结 | 第96-97页 |
| 第5章 基于复合结构的微流体隔离泵送 | 第97-115页 |
| 5.1 基于复合结构的微流体隔离泵送结构和工作原理 | 第97-99页 |
| 5.2 多层复合结构微流体芯片快速、低成本制备研究 | 第99-108页 |
| 5.2.1 感光干膜模具制备研究 | 第101-103页 |
| 5.2.2 PDMS模具制备研究 | 第103-104页 |
| 5.2.3 高温树脂模具制备研究 | 第104-105页 |
| 5.2.4 基于热压成型的复合结构芯片制备研究 | 第105-108页 |
| 5.3 基于复合结构的微流体隔离泵送实验研究 | 第108-113页 |
| 5.3.1 实验芯片结构 | 第108-109页 |
| 5.3.2 液体泵送实验研究 | 第109-112页 |
| 5.3.3 封闭腔室液体泵送过程观测 | 第112-113页 |
| 5.4 本章小结 | 第113-115页 |
| 第6章 微流体次序流动芯片及系统设计研究 | 第115-141页 |
| 6.1 微流体芯片气动薄膜微阀的结构与工作原理 | 第115-116页 |
| 6.2 面向核酸测定的离散化微流体次序流动芯片 | 第116-125页 |
| 6.2.1 芯片结构和工作原理 | 第116-118页 |
| 6.2.2 离散化微流体芯片次序工作步骤 | 第118-125页 |
| 6.3 面向蛋白质测定的多样本、多步骤、自动化微流体次序流动系统 | 第125-139页 |
| 6.3.1 基于单片机控制的微型气动系统 | 第126-128页 |
| 6.3.2 单通道多步骤微流体次序流动芯片 | 第128-133页 |
| 6.3.3 多通道多步骤微流体次序流动芯片 | 第133-139页 |
| 6.4 本章小结 | 第139-141页 |
| 结论 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-158页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及专利 | 第158-160页 |
| 致谢 | 第160-161页 |
| 个人简历 | 第161页 |
