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离心式微流控芯片特点和原理

微流控

离心式微流控芯片(centrifugal microfluidic chip)系统是指依托微机电加工技术往CD形状的芯片上集成在化学分析的采样、预处理、衍化、混合及检测等过程中涉及的微型化了的阀、流动管道、混合反应器、加热器、分离装置、检测器等部件。液流驱动力使用离心力来使用于液流检测分析的微流控体系得以实现。当将温度控制、检测以及正在发展的信息存取和处理和个微流控系统进行组合的时候,就会使能够运行各种综合分析功能的系统形成。



特点

该体系动力部分仅仅需要一个普通的马达即可,对于空间的要求非常的小,消耗的功率也非常的低,鉴于其对流体的物理化学性质不敏感,因此能够用来对血液,尿液以及一些有机溶剂等生物流体进行驱动。其除了能够对液体进行驱动以外,其还能够对气体进行驱动。所以其具有非常广泛的使用范围。其在不同尺寸范围的管道中的流体也非常适合驱动,这个特点表示其能够获得大范围的流速,能够非常方便的进行调节。

根据现在的发展水平而言,离心力驱动能够将5nL/S一0.1mL/S范围内的流速获得,要大于其他几种驱动技术流速的调节范围,通过对马达的转速进行改变就能够对流速的大小进行调节。能够非常方便的调节。离心式芯片的多重平行分析单元能够对多份样品进行在线检测。


原理

在离心式CD微流控芯片中,微通道的作用方向(径向向外)与离心力一致。微通道的分布为沿着圆盘的径向分布。在靠近圆盘ZX的储液池中预先装入流体。当马达带动圆盘旋转时,在离心力的作用下流体的运动方向沿着微通道网络远离圆心转向边缘。由于高聚物的表面通常均是憎水的,流体流动的唯yi驱动力是离心力,通道内的毛细作用力几乎没有。


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