發(fā)布時(shí)間：2017-03-17 15:07

  本文關(guān)鍵詞：3D打印無(wú)驅(qū)微流控芯片及其應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著微流控芯片技術(shù)取得了巨大的發(fā)展和進(jìn)步,其在生命科學(xué)、化學(xué)檢測(cè)和環(huán)境衛(wèi)生監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。新型的無(wú)泵驅(qū)動(dòng)微流控芯片所具備的樣品處理、成分鑒定和分析檢測(cè)的集成解決方案在臨床(point-of-care, POC)醫(yī)療診斷系統(tǒng)中得到了充分的應(yīng)用,對(duì)推動(dòng)全世界尤其是發(fā)展中國(guó)家衛(wèi)生保健事業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。本論文在深入研究微流控芯片技術(shù)相關(guān)理論的基礎(chǔ)上,利用三維打印技術(shù),提出了兩種無(wú)泵驅(qū)動(dòng)微流控芯片的制造方法,并針對(duì)這兩種方法進(jìn)行了相關(guān)的研究以及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)等工作。論文開(kāi)展的具體工作如下：首先,闡述了研究工作的背景及意義,詳細(xì)綜述了三維打印技術(shù)和微流控芯片技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。并在此基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)要概述了基于三維打印技術(shù)制造微流控芯片的現(xiàn)狀以及理論基礎(chǔ)。針對(duì)POC醫(yī)療診斷系統(tǒng)成本低、設(shè)備簡(jiǎn)易、檢驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的需求,選擇結(jié)合三維打印制造技術(shù)開(kāi)發(fā)新型微流控芯片制造方法。其次,論文詳細(xì)論述了基于光固化和熔融沉積兩種三維打印制造技術(shù)制造微流控芯片的方法。論文詳細(xì)介紹了基于LCD (liquid crystal display)面成型光固化三維打印平臺(tái)的搭建過(guò)程和簡(jiǎn)要概述了Delta型熔融沉積三維打印平臺(tái)的結(jié)構(gòu)原理。同時(shí)論文分析了影響兩種微流控芯片制造效果的加工工藝參數(shù),并針對(duì)曝光時(shí)間、流道深度、粉末濃度等工藝參數(shù)進(jìn)行了深入的實(shí)驗(yàn)研究。最后,論文對(duì)本文中所述兩種微流控芯片開(kāi)展了多項(xiàng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。對(duì)兩種微流控芯片分別進(jìn)行亞硝酸根離子濃度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證芯片在化學(xué)檢測(cè)中的應(yīng)用效果�；诶w維素粉末驅(qū)動(dòng)微流控芯片進(jìn)行了Y型的T-sensor制造和流體形態(tài)分析實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該芯片的流體操控能力�；诶w維素粉末驅(qū)動(dòng)微流控芯片進(jìn)行了小鼠成纖維細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該芯片在細(xì)胞培養(yǎng)以及生物實(shí)驗(yàn)方面的能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明本文所提出的兩種微流控芯片在各領(lǐng)域有著出色的表現(xiàn),且都具備制造方法簡(jiǎn)單,制造成本低等優(yōu)點(diǎn),非常符合POC醫(yī)療診斷系統(tǒng)的要求。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)驅(qū)微流控芯片 光固化 熔融沉積
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN492
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-23
• 1.1 課題的研究背景與意義10-12
• 1.2 三維打印技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 三維打印技術(shù)的基本原理及其分類(lèi)12-14
• 1.2.2 三維打印技術(shù)的研究進(jìn)展14-16
• 1.2.3 三維打印技術(shù)的發(fā)展前景16-17
• 1.3 微流控芯片的研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.1 傳統(tǒng)微流控芯片的研究進(jìn)展17-18
• 1.3.2 紙基微流控芯片的研究進(jìn)展18-19
• 1.3.3 基于三維打印技術(shù)的微流控芯片開(kāi)發(fā)進(jìn)展19
• 1.3.4 微流控芯片檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介19-21
• 1.4 論文框架及主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 1.4.1 論文總體框架21
• 1.4.2 論文主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 第二章 基于光固化三維打印的紙基微流控芯片制造23-42
• 2.1 面成型光固化三維打印平臺(tái)設(shè)計(jì)23-31
• 2.1.1 三維打印平臺(tái)設(shè)計(jì)原理23-26
• 2.1.2 三維打印平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案26-29
• 2.1.3 三維打印平臺(tái)控制方案29-31
• 2.2 紙基微流控芯片制造實(shí)驗(yàn)31-34
• 2.2.1 紙基微流控芯片制造原理31
• 2.2.2 紙基微流控芯片制造儀器及材料31-32
• 2.2.3 紙基微流控芯片制造過(guò)程32-33
• 2.2.4 紙基微流控芯片圖案化效果33-34
• 2.3 紙基微流控芯片制造工藝參數(shù)研究34-41
• 2.3.1 紙基微流控芯片反面曝光作用34-36
• 2.3.2 紙基微流控芯片正反面曝光時(shí)間優(yōu)化36-38
• 2.3.3 紙基微流控芯片分辨率實(shí)驗(yàn)38-41
• 2.4 本章小結(jié)41-42
• 第三章 基于FDM三維打印的無(wú)驅(qū)微流控芯片制造42-66
• 3.1 基于FDM三維打印機(jī)的微流控芯片基底設(shè)計(jì)及制作42-51
• 3.1.1 微流控芯片基底設(shè)計(jì)原則42-45
• 3.1.2 FDM三維打印機(jī)打印制造微流控芯片基底45-49
• 3.1.3 微流控芯片基底的改性優(yōu)化49-51
• 3.2 纖維素粉末驅(qū)動(dòng)微流控芯片制造實(shí)驗(yàn)51-58
• 3.2.1 微流控芯片無(wú)泵驅(qū)動(dòng)流道制造原理51-53
• 3.2.2 微流控芯片制造實(shí)驗(yàn)器材及材料53
• 3.2.3 微流控芯片制造流程53-55
• 3.2.4 微流控芯片可調(diào)節(jié)延時(shí)實(shí)驗(yàn)55-57
• 3.2.5 微流控芯片封裝實(shí)驗(yàn)57-58
• 3.3 纖維素粉末驅(qū)動(dòng)微流控芯片制造工藝研究58-65
• 3.3.1 纖維素粉濃度與流道質(zhì)量研究58-59
• 3.3.2 流道深度與流體流速研究59-63
• 3.3.3 微流控芯片分辨率實(shí)驗(yàn)63-65
• 3.4 本章小結(jié)65-66
• 第四章 3D打印微流控芯片應(yīng)用研究66-79
• 4.1 亞硝酸根離子的定量分析實(shí)驗(yàn)66-70
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)背景及原理66-67
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程67-68
• 4.1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論68-70
• 4.2 基于纖維素粉末驅(qū)動(dòng)微流控芯片的T-sensor制造實(shí)驗(yàn)70-74
• 4.2.1 T-sensor實(shí)驗(yàn)背景70-71
• 4.2.2 T-sensor開(kāi)發(fā)的理論基礎(chǔ)71-73
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果分析73-74
• 4.3 基于纖維素粉末驅(qū)動(dòng)微流控芯片的細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)74-78
• 4.3.1 基于微流控芯片細(xì)胞培養(yǎng)背景74-75
• 4.3.2 基于微流控芯片細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程75-76
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析76-78
• 4.4 本章小結(jié)78-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-82
• 5.1 論文總結(jié)79-80
• 5.2 課題展望80-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間獲得的研究成果82-83
• 參考文獻(xiàn)83-85

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊蕊,鄒明強(qiáng),冀偉,牟穎,金欽漢;微流控芯片分析系統(tǒng)的最新研究進(jìn)展[J];生命科學(xué)儀器;2004年06期

2 林金明,李海芳,蘇榮國(guó);微流控芯片的研制及其相關(guān)儀器的集成化研究[J];生命科學(xué)儀器;2005年02期

3 黃輝;鄭小林;蒲曉允;;微流控芯片技術(shù)在生物學(xué)中的應(yīng)用[J];重慶醫(yī)學(xué);2006年10期

4 ;體檢只需“一滴血”測(cè)試芯片研制成功[J];電力電子;2006年03期

5 劉康棟;鄒志清;冉瑞;莊貴生;金慶輝;趙建龍;楊夢(mèng)蘇;;微流控芯片表面修飾及在蛋白質(zhì)富集中的應(yīng)用[J];功能材料與器件學(xué)報(bào);2007年01期

6 ;美國(guó)應(yīng)用生物推出全新微流控芯片產(chǎn)品[J];生命科學(xué)儀器;2007年02期

7 王金光;李明;劉劍峰;周曉峰;李睿瑜;;微流控芯片在醫(yī)學(xué)檢測(cè)中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代科學(xué)儀器;2007年06期

8 羅國(guó)安;;芯片上的實(shí)驗(yàn)室——評(píng)《圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室》[J];科學(xué)通報(bào);2008年21期

9 楊秀娟;李想;童艷麗;李偶連;劉翠;陳纘光;;微流控芯片在細(xì)胞分析中的應(yīng)用[J];細(xì)胞生物學(xué)雜志;2008年06期

10 李偶連;劉翠;陳纘光;藍(lán)悠;楊秀娟;;微流控芯片技術(shù)及在藥物分析中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J];分析科學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李卓榮;徐濤;岳婉晴;楊夢(mèng)u&;;高通量細(xì)胞分析微流控芯片的設(shè)計(jì),建模,制備及應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第03分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

2 劉文明;李立;任麗;王雪琴;涂琴;張艷榮;王建春;許娟;王進(jìn)義;;基于微流控芯片技術(shù)的生命分析方法研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十屆全國(guó)發(fā)光分析學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

3 涂琴;王建春;任麗;李立;劉文明;許娟;王進(jìn)義;;微流控芯片細(xì)胞分析方法研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第28屆學(xué)術(shù)年會(huì)第9分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2012年

4 溫慧;秦建華;;基于微流控芯片平臺(tái)的秀麗隱桿線蟲(chóng)衰老研究[A];全國(guó)生物醫(yī)藥色譜及相關(guān)技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)（2012）會(huì)議手冊(cè)[C];2012年

5 黃和鳴;蔣稼歡;李遠(yuǎn);賈月飛;蔡紹皙;K.-L.Paul Sung;;一種新穎的磁微流控芯片[A];2008年全國(guó)生物流變學(xué)與生物力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2008年

6 韓建華;李少華;張建平;江龍;;一種微流控芯片的封接方法及其應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十二屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

7 童艷麗;陳纘光;;微流控芯片非接觸電導(dǎo)檢測(cè)在手性藥物拆分檢測(cè)中的應(yīng)用[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十五屆全國(guó)有機(jī)分析及生物分析學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年

8 岳婉晴;徐濤;李卓榮;楊夢(mèng)蘇;;基于傳統(tǒng)絲印技術(shù)快速制備低成本微流控芯片方法的研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第27屆學(xué)術(shù)年會(huì)第09分會(huì)場(chǎng)摘要集[C];2010年

9 周瑩;申潔;鄭春紅;龐玉宏;黃巖誼;;高通量集成細(xì)胞培養(yǎng)微流控芯片[A];第一屆全國(guó)生物物理化學(xué)會(huì)議暨生物物理化學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)論文摘要集[C];2010年

10 傅新;謝海波;楊華勇;;集成微泵式微流控芯片的設(shè)計(jì)與測(cè)試[A];全球化、信息化、綠色化提升中國(guó)制造業(yè)——2003年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集（微納制造技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)題）[C];2003年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 慧聰;體檢只需“一滴血”測(cè)試芯片研制成功[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2006年

2 大學(xué)生記者團(tuán) 安薪竹 記者 任晶惠;體檢有望只需“一滴血”[N];大連日?qǐng)?bào);2006年

3 記者 羅冰 通訊員 胡永峰;微流控芯片可測(cè)出SARS病毒[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 史綿紅;用于疾病診斷及環(huán)境毒物檢測(cè)的微陣列及微流控芯片新方法研究[D];復(fù)旦大學(xué);2006年

2 周?chē)?基于微流控芯片的細(xì)胞內(nèi)鈣離子檢測(cè)及細(xì)胞驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2010年

3 魏慧斌;微流控芯片—質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)用于細(xì)胞代謝及相互作用研究[D];清華大學(xué);2011年

4 徐濤;多功能微流控芯片在懸浮細(xì)胞通訊研究中的應(yīng)用[D];清華大學(xué);2010年

5 汪志芳;生化樣品的微流控芯片在線富集及檢測(cè)研究[D];華東師范大學(xué);2012年

6 吳元慶;基于流式細(xì)胞技術(shù)的微流控芯片的研究[D];天津大學(xué);2012年

7 柳葆;用于細(xì)胞內(nèi)鈣離子檢測(cè)的微流控芯片關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)驗(yàn)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2012年

8 王桐;干細(xì)胞微流控芯片的設(shè)計(jì)、制備、檢測(cè)與應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2013年

9 張瑞巧;基于磁場(chǎng)集成微流控芯片的禽流感病毒熒光檢測(cè)[D];武漢大學(xué);2013年

10 李志勇;基于微流控芯片的微納光纖傳感器研究[D];浙江大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 申瑞霞;基于透氣鋼的微流控芯片氣動(dòng)吸脫模系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究[D];中南大學(xué);2009年

2 于虹;集成化混合和驅(qū)動(dòng)單元的微流控芯片研究[D];湖南大學(xué);2010年

3 蔡秋蓮;環(huán)烯烴共聚物微流控芯片的功能化及應(yīng)用[D];蘭州大學(xué);2011年

4 陳斌;固定化酶陣列微流控芯片應(yīng)用于藥物代謝篩選的研究[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2007年

5 富景林;微流控芯片高靈敏度激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)系統(tǒng)的研究及其在集成生化分析系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2006年

6 李麗瀟;微流控芯片細(xì)胞培養(yǎng)和藥物誘導(dǎo)凋亡的研究[D];東北大學(xué);2008年

7 何艷;微流控芯片中功能化器件的制備研究[D];吉林大學(xué);2012年

8 李紹前;面向雙顆粒捕捉的介電電泳微流控芯片研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

9 任玉敏;微流控芯片技術(shù)在電泳及微球制備中的研究和應(yīng)用[D];青島大學(xué);2013年

10 王艷;層粘連蛋白/巖藻聚糖類(lèi)基膜微環(huán)境的構(gòu)建及微流控芯片內(nèi)應(yīng)用[D];西南交通大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：3D打印無(wú)驅(qū)微流控芯片及其應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：253064