导读:本文包含了微纳流控论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微纳流控芯片,对准,真空吸附,预键合
微纳流控论文文献综述
韩璐潞[1]（2019）在《微纳流控芯片操纵系统的研究及应用》一文中研究指出微流控芯片是当前微型全分析系统发展的热点领域,在生物、化学、医学等领域有着广泛的应用前景。在微流控芯片中通过嵌入尺度小、比表面积大的纳流控系统形成微纳流控芯片,能进一步提高芯片的性能。本文研究了一种低成本、制作周期短的分离式微纳流控芯片的制作方法,但是将微米沟道与纳米沟道制作在不同的芯片上,需要借助一种微装配系统。本文针对分离式微纳流控芯片的对准连接要求,对微装配系统中的观测分辨率、装配应力、预键合底座性能进行了分析研究。最终选用暗场照明的方式观察芯片中的微米沟道与纳米沟道,观测最小线宽可达1μm,最小深度可达50nm。为了减小装配应力,采用真空吸附的方法固定纳米芯片,根据芯片的尺寸、材料与重量等方面的因素,最终选取两个直径为6mm的橡胶真空吸盘,并且采用磁铁侧表面夹紧的方法固定微米芯片,该方法可以根据不同形状与尺寸的芯片更换不同的磁铁,操作简单方便。为了解决微米芯片与纳米芯片的预键合问题,该系统设计一种材料为铝合金,加热方式为电阻丝生热的预键合底座,通过模拟分析,结果表明该预键合底座可以满足微米芯片与纳米芯片在对准操作完成后直接预键合的需求。搭建了一种包括显微观测单元、真空吸附单元和移动调整单元的对准系统,并且采用了一种“固定微米芯片,移动纳米芯片”的装配方法。该装配系统的显微观测单元采用的倒置生物显微镜的有效像素高达201万,可以清晰的采集到微米通道与纳米通道的图像;移动调整单元的手动叁维微移动平台在叁坐标方向的机械进给量均为6.5mm,精度为0.01mm,手动旋转微移动平台的粗调范围为360°,精调范围为6.5°,精度为0.0167°,满足芯片通道对准时的行程与精度需求,并且有效地集成了叁维移动与水平旋转操作于一体,提高了装配系统的集成度,增加了操作空间。同时,该装配系统设计了一款半径尺寸为55mm的预键合底座,有效地实现了芯片对准后的直接预键合操作,避免了芯片转移过程中位置相对移动的问题。本文制作完成了微米芯片与纳米芯片,微米沟道的宽度为200μm,深度为30μm,纳米沟道的宽度为5μm,深度为200nm,并采用该装配系统与装配方法完成了玻璃微纳流控芯片的对准装配,利用本套系统完成微装配具有设备成本低廉,易于操作等优点。此外,为了验证芯片的性能,进而验证该系统的实用性,进行了离子富集实验。实验证明该装配系统与装配方法可以完成分离式微纳流控芯片的对准装配,并且芯片性能良好。与其他微装配系统进行对比,本文提出的装配系统具有制作成本低、操作简单灵活、集成度高和可以实现直接预键合等优点。(本文来源于《东北电力大学》期刊2019-05-01）
李子瑞[2]（2018）在《基于离子浓差极化的微纳流控电动富集方法仿真研究》一文中研究指出离子选择性输运导致的离子浓差极化现象(ICP)与微纳流控技术的结合为生物分子检测、离子分离和海水淡化等许多领域的问题提供了新的解决方案,也为传统ICP问题的研究提供了新的技术平台。我们通过数值求解离子、带电粒子和溶剂流体的耦合输运方程来深入研究微纳通道中带电粒子的捕获和预富集机理,对同离子和反离子的动力学的差异性、粒子富集造成的离子强度变化、以及第二类电渗流引起的泵效应等进行了分析。基于不同电荷及尺寸的粒子的富集结果,提出了基于电泳迁移率的可富集的条件。另外,根据仿真结果,我们定义了最大可富集倍数的两个独立极限(电动力学极限和电中性极限),并开发了一个理论模型来导出它们的解析解,明确它们与关键控制参数的比例关系。这些结果为实验观测数据提供了清晰的理论解释,可为基于ICP的分子富集系统的研究和开发奠定坚实的基础。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
李子瑞[3]（2018）在《离子浓差极化效应及其在微纳流控分子富集系统中的应用进展》一文中研究指出离子选择性输运导致的离子浓差极化(ion concentration polarization, ICP)现象与微纳流控技术的结合为生物分子检测、离子分离和海水淡化等许多领域问题提供了新的解决方案,也为传统ICP问题的研究提供了新的技术平台.本文首先对ICP现象做简要介绍,对理论和仿真方面的最新研究成果进行梳理,重点介绍第二类电渗流的产生机理及其对超限定电流的决定作用.然后,对微纳通道系统,特别是哑铃型和H型微纳通道系统中的ICP现象进行解释,对基于ICP效应的带电分子富集、海水脱盐、整流等应用系统进行概述,着重介绍带电分子富集方面最新的仿真研究成果.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2018年11期）
鲍博,赵双良,徐建鸿[4]（2018）在《基于微纳流控技术的流体相态特性研究进展》一文中研究指出微纳流控技术是在微纳米尺度下研究并检测流体的作用和性质,具有可视化和快速精准等技术优势。在化工热力学研究中,近二十年来逐渐兴起了基于微纳流控技术的流体相态特性研究。详细阐述了微纳流控技术在流体相态特性领域的研究进展,重点总结了基于微纳流控技术的流体物质相态特性研究的各个领域,主要涵盖了蛋白质、聚合物、表面活性剂与盐,以及工业气体与石油天然气。其中,基于微流控技术的流体相态特性检测分析手段,成功地弥补了传统"压强-体积-温度"(pressure-volume-temperature, PVT)方法中样本体量大、传质传热慢、耗时长和高温高压高危险性等缺点,因而具有很强的实用导向性;纳流控技术则以研究纳米尺度下特有的流体相态特性为主要目标,因而具有重要的科学意义和应用价值。同时展望了微纳流控技术在流体相态特性领域研究的发展前景。(本文来源于《化工学报》期刊2018年11期）
刘梦婉,王赟姣,谢婉谊,周大明,王德强[5]（2018）在《一种基于氮化硼纳米管的微纳流控芯片》一文中研究指出由于纳米尺度流道加工过程中存在工艺复杂、效率低等缺点,限制了微纳流控芯片在纳米尺度下流体特性研究领域的应用。针对此问题,提出利用氮化硼纳米管作为纳流道集成到微纳流控芯片中的方法,并对芯片的离子输运性能进行测试。在微纳流控芯片制作过程中,结合SU-8厚胶光刻工艺与PDMS键合技术,使附着在Si/SiO_2基底上的氮化硼纳米管连接两个储液槽。实验结果表明,本方法加工出的芯片微流道深度为(15±0.3)μm,纳流道长度为28.12μm,直径为148 nm。此外,浓度高于100 mmol/L的KCl溶液注入芯片后,在氮化硼纳米管内达到离子平衡至少需要3 h,离子电导与浓度之间存在G_(ionic)~c~(0.43)的非线性关系。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2018年08期）
刘梦婉[6]（2018）在《基于纳米管的微纳流控芯片研究》一文中研究指出微纳流控芯片(Micro-nano fluidic chip)通过将一些功能部件集成在一块硬币大小的芯片上,形成控制流体贯穿整个系统的微纳米通道网络,从而实现常规化学或者生物实验室的部分功能。当集成在微纳流控芯片上的流道特征尺寸缩小至微米甚至纳米尺度时,流体在通过流道时会在范德瓦尔兹力、静电力、毛细管作用力等共同影响之下产生不同于宏观尺度的流体特征。这些特征对微纳流控芯片在流体操控、生物传感、蛋白质检测以及DNA测序等方面的应用有着重要影响。因此,为了探索流体在微纳流控系统中的特殊性质,需要建立合适的、具有特定纳米通道的微纳流控体系。而氮化硼纳米管和碳纳米管材料具有纳米级中空结构,非常适合作为纳流道集成到微纳流控芯片中。但是目前基于纳米管的微纳流控芯片研究还处于初级阶段,芯片主要分为两种结构形式:一种是纳米管处于水平方向上,连接两侧微储液槽,另一种是纳米管处于垂直方向由特殊薄膜支撑,分隔上下两侧的储液槽。这两种结构形式的微纳流控芯片装置目前存在一定问题。例如,用于制作水平结构的微纳流道芯片的电子束光刻技术光刻效率低,不能批量生产;垂直结构的微纳流控芯片不易与光学检测手段相结合、稳定性差、使用寿命短等。针对这些问题,本课题提出了一种基于纳米管的微纳流控芯片的制作方法,并对芯片的离子输运性能进行了研究。首先,根据SU-8光刻胶具有良好的机械特性、光学特性以及化学稳定性等特点。选择使用SU-8光刻胶作为微流道结构材料并研究了其光刻加工工艺,制作出了流道深度为13.5±0.3μm的微流控芯片。使用PDMS键合的方法对芯片进行封装,并向芯片中注入KCl电解质溶液,通过测试两独立流道之间施加-0.1~0.1 V电压后不存在电流,从而确定了芯片键合的可靠性。相比于其它加工技术,此方法工艺简单,可以进行大规模加工,为实现多通道结构的加工提供了可能。根据确定好的SU-8光刻胶光刻工艺参数,制作基于纳米管的微纳流控芯片。芯片的制作采用自底而上的方式,先将纳米管附着在基片上再进行光刻加工微流道。分别通过电子束蒸镀和反应离子刻蚀的方法在Si/SiO_2基片上制作出了标记图形,用于对纳米管定位。接着在标记基片上旋涂氮化硼纳米管分散液或直接横向生长碳纳米管得到附着有纳米管的基片。然后通过SU-8光刻加工的方法在纳米管两侧加工微流道,并进行PDMS键合,完成基于纳米管的微纳流控芯片的制作。此芯片有望应用于生物分子检测、纳米流体性质研究以及纳米受限空间内离子输运机制研究等领域。最后,向芯片内注入不同浓度的KCl溶液,通过膜片钳放大器装置在纳米管两侧施加-200~200 mV扫描电压,测试了纳米管内产生的离子电流。通过实验发现,氮化硼纳米管内注入KCl溶液后达到离子平衡需要3 h,碳纳米管内则需要10 h。此外,由于不同浓度下纳米管内电双层厚度不同,影响纳米管内电渗流运动,导致氮化硼纳米管离子电导_(4)9)4)(8)和KCl溶液浓度(8之间存在_(4)9)4)(8)~(8~(0.43)的非线性关系,碳纳米管内存在_(4)9)4)(8)~(8~(0.69)的非线性关系。此实验为基于纳米管的微纳流控芯片在流体控制、离子门控、DNA和蛋白质检测等领域的应用提供了前期研究基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
吴志勇[7]（2017）在《微纳流控分析系统中的电动堆积方法研究》一文中研究指出经过近叁个世纪的研究,微纳流控分析平台的研究已经取得了长足的发展。然而,分析系统尺度的降低对检测方法提出了挑战性甚至极限性的要求。例如,纳米尺度下的待研究和观测的分子个数接近甚至达到单个分子。现有检测方法灵敏度的改善以及新的检测方法的引入是应对此要求的一个方面。通过样品浓缩预处理也是提高检测灵敏度的一个途径。然而,传统样品处理方法难以与微纳流控分析系统匹配。因此在线定位浓集机质的引入成为关键(Fig.1)。通过在线定位浓集的方法有可能使现有检测方法的检测能力得到大幅度的提高。本报告主要介绍和展示基于微纳界面上的离子浓度极化(ICP)(本文来源于《第21届全国色谱学术报告会及仪器展览会会议论文集》期刊2017-05-19）
刘宏[8]（2016）在《纸微纳流控芯片》一文中研究指出纸微流控芯片是近年来兴起的以纸为基底的微流控分析平台。2012年我们创新地将折纸原理应用到叁维纸微流控芯片的制作中,制成了用于多元检测的折纸微流控分析芯片(Origami Paper Analytical Devcie,简称oP AD),并针对POCT的要求发展了一种新的电化学信号转换与放大方法,简化了电化学检测所需要的仪器设备。由于简单、廉价、易用的纸微流控芯片在发展中国家或者不发达地区的POCT方面具有很好的应用前景,我们的oP AD作为一个里程碑式的发明被美国国立健康研究院NIH的博物馆收藏。与传统芯片相比,纸微流控芯片具有以下不可替代的优点:(1)纸微利控芯片上的液体流动是通过纤维素纸的毛细作用驱动的,不需要传统微流控芯片所需的泵,因此简化了芯片设计,节约了成本,使得芯片的一次性使用成为可能;(2)纸微流控芯片的制作不需要传统微流控芯片所需要的昂贵的微加工技术(如光刻蚀),仅需一台商品化的喷蜡打印机,制作成本非常低,芯片从设计到加工完成只需要不到1个小时;(3)相对于简单的分析试纸(如干化学试纸或者侧流层析试纸),纸微流控需要的样品和试剂的量非常少,并且可在一块芯片上集成复杂的、例如样品前处理、多元分析等功能。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第二分会：分析装置及交叉学科新方法》期刊2016-07-01）
马宏伟[9]（2015）在《电极表面电荷效应在微纳流控电流信号检测中的影响作用》一文中研究指出随着微纳流控的微型化,表面电荷效应的影响越来越显着。在微流控检测中,与通道表面电荷效应相比,电极表面电荷效应的影响同样不可忽略。本文对溶液在外电场力驱动下穿越微通道的电流响应特性进行了系统的研究,总结了不同条件下,电极表面电荷效应对电流响应特性的影响规律,并分析了其影响的微观机制,主要内容和成果如下：(1)电流响应有一初始峰值,然后随着时间缓慢衰减,最终趋于稳定,这是电极表面的双电层和过电位共同作用的结果。(2)对实验中出现的六种特征性电流响应信号做了统计分析,结果表明：所有正向的电流响应出现的概率都大于其相对应的负向的电流响应出现的概率；由于热运动的作用,随着通道尺寸的增大,电流响应的特殊信号出现的概率增大。(3)当辅助电极有效面积大于工作电极时,电流响应随着外加电压的增加发生了由负到正的反转,这是电极表面电荷积累产生的屏蔽场与外加电场之间的竞争效应产生的。(4)电流响应反转的临界电压随着电极有效面积比例和溶液pH的增加而增加；而随着溶液离子浓度的增加而减小,与德拜长度随离子浓度的变化关系相类似。(5)通过对叁电极体系和两电极体系的测量结果的比较,发现采用叁电极测量方法能够显着降低电流响应反转的临界电压和恢复时间。这些结论在微纳流控芯片以及生物传感器的微型化、精确化,以及生物单分子检测与操纵方面有潜在的应用前景。(本文来源于《西北大学》期刊2015-06-30）
刘宝红,纪季,聂蕾,万晶晶,钱昆[10]（2014）在《基于微纳流控酶反应器的蛋白质分析研究》一文中研究指出低丰度蛋白质的分析鉴定是蛋白质分析的关键瓶颈问题之一,为了实现低量蛋白质的酶解鉴定,我们建立了各种微纳流控酶反应器技术。介孔材料由于其独特的结构特点,在蛋白质组学分析及酶反应研究中有着潜在的优势,我们发展了一系列基于大孔氧化硅材料的纳反应器,通过直接将有序大孔氧化硅加入到常规酶解体系中,即可极大的提高酶反应效率;同时,通过调节氧化硅的表面电荷,实现了对不同等电点蛋白的选择性酶解;通过在表面引入氧化铝基团,得到了一种磷酸化蛋白质/肽段分析的复合纳反应器,极大的简化了传统的富集分离过程;采用以硼酸物种修饰大孔氧化硅,我们得到了具有糖基靶向性的纳反应器。此外,我们还建立了各种基于微流控液滴技术的酶反应器,用于复杂蛋白质的在线分离、酶解和质谱分析,通过将液滴微流控芯片作为色谱和质谱的接口,蛋白质混合物经分离后,在微流控芯片液滴中酶解,每个液滴可作为独立的微反应器,该反应体系避免了样品间的交叉污染和记忆效应。发展了基于微流控液滴技术的痕量组分在线富集方法,可实现低浓度/低丰度样品的在线浓缩,并且可以与质谱、光谱、电化学等检测器进行联用,液滴微流控芯片在高度集成的蛋白酶解领域有着很好的应用潜力。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第02分会：分离分析及微、纳流控新方法》期刊2014-08-04）
微纳流控论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
离子选择性输运导致的离子浓差极化现象(ICP)与微纳流控技术的结合为生物分子检测、离子分离和海水淡化等许多领域的问题提供了新的解决方案,也为传统ICP问题的研究提供了新的技术平台。我们通过数值求解离子、带电粒子和溶剂流体的耦合输运方程来深入研究微纳通道中带电粒子的捕获和预富集机理,对同离子和反离子的动力学的差异性、粒子富集造成的离子强度变化、以及第二类电渗流引起的泵效应等进行了分析。基于不同电荷及尺寸的粒子的富集结果,提出了基于电泳迁移率的可富集的条件。另外,根据仿真结果,我们定义了最大可富集倍数的两个独立极限(电动力学极限和电中性极限),并开发了一个理论模型来导出它们的解析解,明确它们与关键控制参数的比例关系。这些结果为实验观测数据提供了清晰的理论解释,可为基于ICP的分子富集系统的研究和开发奠定坚实的基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微纳流控论文参考文献
[1].韩璐潞.微纳流控芯片操纵系统的研究及应用[D].东北电力大学.2019
[2].李子瑞.基于离子浓差极化的微纳流控电动富集方法仿真研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018
[3].李子瑞.离子浓差极化效应及其在微纳流控分子富集系统中的应用进展[J].中国科学:技术科学.2018
[4].鲍博,赵双良,徐建鸿.基于微纳流控技术的流体相态特性研究进展[J].化工学报.2018
[5].刘梦婉,王赟姣,谢婉谊,周大明,王德强.一种基于氮化硼纳米管的微纳流控芯片[J].微纳电子技术.2018
[6].刘梦婉.基于纳米管的微纳流控芯片研究[D].吉林大学.2018
[7].吴志勇.微纳流控分析系统中的电动堆积方法研究[C].第21届全国色谱学术报告会及仪器展览会会议论文集.2017
[8].刘宏.纸微纳流控芯片[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第二分会：分析装置及交叉学科新方法.2016
[9].马宏伟.电极表面电荷效应在微纳流控电流信号检测中的影响作用[D].西北大学.2015
[10].刘宝红,纪季,聂蕾,万晶晶,钱昆.基于微纳流控酶反应器的蛋白质分析研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第02分会：分离分析及微、纳流控新方法.2014