微阀序控高通量悬垂液滴生成微流控芯片设计OA

针对传统血栓弹力图(Thromboelastography,TEG)检测样本消耗量大、操作复杂、成本高及通量低的问题,设计并制作了一种基于光学检测原理、集成气动序控微阀与液滴生成器的高通量微流控芯片,以实现低成本、便携式和自动化的血液黏弹性检测。首先,依据血栓弹力图检测流程,设计了集成进样单元、反应单元、液滴生成单元与废液单元的三层芯片,从上至下依次为气控层、弹性薄膜层和流道层。然后,利用有限元仿真软件中的流固耦合模块对气动微阀压力进行优化,以实现流动的精准控制。其次,采用精密铣削、激光切割及PSA压敏胶键合工艺依次完成三层芯片的加工与封合,采用喷涂氟化二氧化硅方法对液滴生成器下表面进行疏水化处理。最后,对芯片内流体流动、微阀序控与悬垂液滴生成进行测试。结果表明,在进样单元加载340μL样本,通过气动控制系统对17个微阀进行序控,该芯片能同时实现4条通道的流体并行控制;通过正压与负压的协同输出,实现了反应流体控制与废液收集;通过构建接触角为78.50°的亲水通孔内壁与153.99°的疏水下表面液滴发生器,实现了4通道20μL悬垂液滴的同时生成,无掉落或异常铺展现象。该研究为国产化便携式高通量TEG检测仪的开发提供了技术平台。