關(guān)于微流控

如果說(shuō)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室是 “宏觀操作間”，那微流控技術(shù)就是微觀世界的 “精準(zhǔn)管家”，從調(diào)節(jié)流體流速、實(shí)現(xiàn)多物質(zhì)精準(zhǔn)混合，到分離微米級(jí)顆粒、捕捉單個(gè)細(xì)胞，再到控制化學(xué)反應(yīng)的溫度與進(jìn)度，微流控用 “小尺度” 撬動(dòng)了 “高精準(zhǔn)”。

在微流控測(cè)試過(guò)程中，功率放大器正是串聯(lián)起信號(hào)發(fā)生與執(zhí)行器件的核心樞紐。它將微弱電信號(hào)轉(zhuǎn)化為足以驅(qū)動(dòng)壓電換能器的能量脈沖，通過(guò)調(diào)控電壓幅值與頻率，精準(zhǔn)控制聲空化強(qiáng)度、聲表面波特性或超聲振動(dòng)模式，從而實(shí)現(xiàn)微流體混合效率的優(yōu)化、顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡的定向引導(dǎo)，甚至突破深寬比限制的微通道填充難題，本次Aigtek安泰電子將為大家分享近期的微流控測(cè)試方向?qū)嶒?yàn)案例，希望能對(duì)相關(guān)領(lǐng)域研究的工程師有所幫助。

實(shí)驗(yàn)案例展示

▼寬帶放大器在聲表面波微流控芯片粒子分選中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)使用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波信號(hào)通過(guò)功率放大器進(jìn)行放大，加載到濺射有插值電極的鈮酸鋰的基板上，激發(fā)產(chǎn)生聲表面波。通過(guò)聲表面波對(duì)流動(dòng)中的粒子產(chǎn)生不同大小的聲輻射力，使不同的粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化不同，從而可以定向分選出不同大小的粒子。

▼高壓放大器在數(shù)字微流控的即時(shí)凝血檢測(cè)中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)電壓驅(qū)動(dòng)血液液滴，檢測(cè)血液液滴在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生的變化。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)上位機(jī)控制程序，發(fā)送信號(hào)給控制模塊，控制模塊控制PCB板上高低電平的轉(zhuǎn)換，高壓電源直接提供給PCB電極高壓，ATA-7020 放大器提供不同組別的高壓電源，本實(shí)驗(yàn)中提供150V-300V的電壓，來(lái)驗(yàn)證液滴的驅(qū)動(dòng)情況，設(shè)置不同電壓組別控制血液液滴運(yùn)動(dòng)，觀察液滴的運(yùn)動(dòng)速度，確定合適的液滴運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作。

▼寬帶放大器在超聲驅(qū)動(dòng)噴嘴微液滴制備中的應(yīng)用

基于微滴的微流控技術(shù)已成為一種用途廣泛的工具，在生物化學(xué)分析與合成等諸多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，基于聲學(xué)的微滴操控技術(shù)已展現(xiàn)出良好的生物相容性和大范圍可調(diào)節(jié)性的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了一種集成了微液滴高通量制備和定向分配功能的超聲驅(qū)動(dòng)噴嘴系統(tǒng)，仿真和實(shí)驗(yàn)分析了該系統(tǒng)的工作機(jī)理，為高集成度、高可控性的微液滴操控系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了新思路。

▼高壓放大器在微流控超聲空化實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)高壓放大器放大外加電壓，使壓電超聲換能器產(chǎn)生100kHz~2MHz的振動(dòng)以驅(qū)動(dòng)微流控基底，誘導(dǎo)微流道內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的聲壓變化，同時(shí)利用高速顯微攝影的手段觀察微流控內(nèi)空化行為。

▼高壓放大器在智能化光電數(shù)字微流控芯片及系統(tǒng)中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)利用光電潤(rùn)濕芯片實(shí)現(xiàn)液滴在開(kāi)放平面上的二維驅(qū)動(dòng)，探究投影光圖對(duì)液滴驅(qū)動(dòng)方向和驅(qū)動(dòng)速率的影響，利用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行液滴實(shí)時(shí)檢測(cè)并結(jié)合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)反饋控制以及一系列多功能液滴操控。由信號(hào)發(fā)生器和功率發(fā)生器將驅(qū)動(dòng)電壓施加到芯片兩側(cè)偏置電極上，形成微流控芯片上橫向電勢(shì)梯度，隨后利用電腦編程形成的圖案通過(guò)投影儀投影到芯片表面，芯片上光電導(dǎo)層響應(yīng)投影圖案形成不同電勢(shì)差，在電潤(rùn)濕作用下產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)液滴運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。

▼高壓放大器在聲空化微流控器件中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了聲空化微流控器件，開(kāi)展了聲空化微流控器件理論模型及機(jī)理，聲空化微流控器件設(shè)計(jì)及制造，聲空化微流控器件合成脂質(zhì)體藥物等研究，形成了基于聲空化微流控器件精準(zhǔn)調(diào)控脂質(zhì)體藥物粒徑分布的新方法。

▼高壓放大器在液滴微流控中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)使用信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號(hào)，通過(guò)ATA-2160高壓放大器進(jìn)行放大，將放大后的高壓信號(hào)施加到微流控芯片的電極上，利用產(chǎn)生的非均勻電場(chǎng)對(duì)流經(jīng)該區(qū)域的液滴進(jìn)行充電，并通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)的頻率和幅值來(lái)控制液滴的帶電量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)帶電液滴的精確操控。

▼高壓放大器在微流控芯片操控液滴充電分選中的應(yīng)用

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)靜電誘導(dǎo)機(jī)制對(duì)液滴進(jìn)行充電，利用非均勻電場(chǎng)實(shí)現(xiàn)帶電液滴的偏轉(zhuǎn)分選。充電信號(hào)由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng) ATA-2161 功率放大器放大后施加至充電電極，使得液滴表面積累電荷。帶電液滴在偏轉(zhuǎn)電極產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下定向偏轉(zhuǎn)至目標(biāo)收集通道。實(shí)驗(yàn)分析了液滴生成頻率、充電電壓、脈沖寬度等因素對(duì)分選精度的影響，驗(yàn)證了系統(tǒng)在液滴分選中高活性和高效率的性能。

更多應(yīng)用案例分享

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