樊磊 作品数:13 被引量:12 H指数:3 供职机构: 中北大学 更多>> 发文基金: 山西省基础研究计划项目 中国博士后科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 自动化与计算机技术 机械工程 电子电信 更多>>
基于介电泳原理的三明治式微流控芯片 被引量:4 2018年 根据介电泳的工作原理,利用粒子介电性质的不同设计了基于双层微电极结构的芯片模型,实现了介电性质不同的粒子的断续分离。采用COMSOL软件仿真并分析了芯片内部的电场强度和介电泳力的分布;对比二维微流控芯片和三明治式微流控芯片,发现三明治式微流控芯片可以克服电场强度在通道高度方向上的衰减。用三明治式微流控芯片进行粒子的断续分离,与二维微流控芯片进行实验对比,结果显示,在酵母菌细胞与聚苯乙烯小球的断续分离实验中,三明治式微流控芯片的分离效率为95.2%,比二维微流控芯片的分离效果好、分离效率高。 吴菲 樊磊 曾一笑 谭秋林 孙东关键词:细胞分离 介电性质 基于介电电泳的粒子分离微流控芯片的研究 被引量:5 2017年 文中制备了一种用于粒子分离的介电电泳微流控芯片,利用粒子介电性质不同实现粒子批量、高效分离。采用MEMS工艺,由光刻有电极的ITO玻璃基底和PDMS微通道制备而成。在此基础上,测定了当缓冲溶液的电导率为1μS/cm、交流信号电压为10 V时聚苯乙烯小球和酵母菌的正负介电泳响应,确定了两种微粒的分离条件:酵母菌细胞在1~50 k Hz时表现负介电泳响应,50 k Hz^5 MHz时表现正介电泳响应,50 k Hz为交叉频率;聚苯乙烯小球在1 k Hz^5 MHz始终表现负介电泳响应。选取10 V、5 MHz交流电压信号作为分离条件,对直径均为5μm的聚苯乙烯小球和酵母菌进行了分离,分离效率达到92.4%。 曾一笑 樊磊 吴菲 谭秋林 孙东关键词:微流控芯片 介电性质 流体增强介电泳单细胞排列与控制芯片的研究 单细胞分辨率下细胞生物化学、物理特性的研究与表征,能够有效揭示个体细胞在结构功能与状态上的差异性,对理解不同细胞新陈代谢、细胞性疾病的病理特征、细胞间的相互作用、细胞与介质环境的相互作用等具有十分重要的意义。作为研究单细... 樊磊关键词:流体动力学 微流控芯片 控制芯片 文献传递 超高温无源薄膜温度传感器及其制作方法 本发明属于温度传感器技术领域,为解决现有温度传感器无法准确测量超高温环境下的温度参数的技术问题,提供了一种超高温无源薄膜温度传感器及其制作方法,包括介质基底和平面螺旋电感,平面螺旋电感位于介质基底的一侧,平面螺旋电感存在... 谭秋林 唐顺 樊磊 张磊 熊继军 王海星 董和磊文献传递 流体增强介电泳单细胞排列与控制芯片及其制作方法 本发明属于生物微流控芯片技术领域,为解决现有的单细胞分析用芯片可靠性低、成本高及不易释放单细胞的技术问题,提供了一种流体增强介电泳单细胞排列与控制芯片及其制作方法,芯片整体为三明治式结构,从上至下依次为导管接头、上基底、... 谭秋林 孙东 樊磊 唐顺 罗涛 熊继军基于介电电泳的粒子分离微流控芯片实验 2017年 根据介电电泳原理,设计了一种梯形叉指的微电极结构,用于粒子的连续分离。首先利用COMSOL软件分析梯形叉指电极的电场分布,确定芯片中电场强度最大值和最小值的位置,并分析粒子在微流控芯片中的受力情况。然后,采用微电子机械系统(MEMS)工艺,以氧化铟锡(ITO)电极玻璃为基底制备了粒子连续分离的芯片。通过实验选取通道障碍的最优尺寸,最后用聚苯乙烯小球和酵母菌细胞为样本进行实验并证明,当混合粒子溶液以3μm/min的速度通过微通道障碍时,由于惯性聚焦全部粒子偏向微通道上方运动,施加6 V的峰值电压和20 kHz的交流信号,此时聚苯乙烯小球和酵母菌细胞皆是负介电泳响应,聚苯乙烯小球所受介电泳力大于流体力便向微通道下方进行偏移,而酵母菌细胞所受流体力大于负介电泳力,其仍然在微通道上方,聚苯乙烯小球和酵母菌细胞分离,分离效率可达到92.8%。 吴菲 曾一笑 樊磊 谭秋林 孙东关键词:微流控芯片 集成阵列叉指电极介电泳芯片粒子分离 被引量:4 2016年 制备了用于粒子分离的集成阵列叉指电极介电泳微流控芯片,该芯片由以玻璃为基底的氧化铟锡(ITO)电极以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流通道构成。采用该芯片测定了聚苯乙烯微球在电导率为1μS/cm的悬浮溶液中在不同频率下的介电泳响应。聚苯乙烯微球产生正负介电泳响应的临界频率为20 kHz。当交流电压和频率分别为8Vp-p(峰峰值)和2 MHz时获得最优的粒子分离条件,在此条件下对聚苯乙烯微球和酵母菌细胞进行分离实验。实验结果表明,酵母菌细胞受到正介电泳力的作用,被富集到电极的边缘,而聚苯乙烯微球受到负介电泳力的作用被排斥而远离电极,其分离效率能够达到90%。 方明 樊磊 曾一笑 谭秋林 孙东关键词:微流控芯片 超高温无源薄膜温度传感器及其制作方法 本发明属于温度传感器技术领域,为解决现有温度传感器无法准确测量超高温环境下的温度参数的技术问题,提供了一种超高温无源薄膜温度传感器及其制作方法,包括介质基底和平面螺旋电感,平面螺旋电感位于介质基底的一侧,平面螺旋电感存在... 谭秋林 唐顺 樊磊 张磊 熊继军 王海星 董和磊三明治式介电泳细胞富集芯片的优化设计与实现 被引量:1 2017年 以优化芯片结构、提高细胞富集效率为目的,基于常见的二维叉指电极,设计了三明治式叉指微流控芯片结构;使用COMSOL软件仿真对比了二维与三明治式芯片内部的电场强度和介电泳力,从而优化了三明治式芯片的尺寸;通过微机电系统(MEMS)工艺制作三明治式叉指微流控芯片后,利用酵母菌细胞进行介电泳实验,对比了二维叉指芯片与三明治式叉指芯片对细胞的富集效果。结果表明,三明治式微流控芯片结构不仅可以避免三维电极复杂的制作工艺,使电极结构更加灵活多样,而且可以克服二维微流控芯片电场强度在通道高度方向的衰减,提高芯片富集效率,且通道高度越低衰减越小。 樊磊 曾一笑 吴菲 白国花 谭秋林 孙东关键词:叉指电极 电场仿真 集成惯性聚焦结构的介电泳微流控芯片的粒子连续分离 2017年 设计并制造了一种带有惯性聚焦结构的介电泳微流控芯片,以实现不同介电性质的粒子连续分离。采用MEMS工艺制作了介电泳微流控芯片:通道入口侧壁设置一对梯形结构使经过的粒子受惯性升力的作用聚焦到通道两侧;通道底部光刻一组夹角为90°的倾斜叉指电极产生非均匀电场,利用介电泳力和流体曳力的合力使通道两侧不同的粒子发生角度不同的偏转进入不同通道,从而实现分离。将酵母菌细胞和聚苯乙烯小球作为实验样本,分析了流速和交流电压对分离的影响,确定了二者分离的最优条件并进行分离。实验结果表明,将电导率为20μS/cm的样本溶液以5μL/min的流速注入到通道中,施加6 V_(p-p)、10 k Hz的正弦信号,酵母菌细胞沿电极运动至夹角处后沿通道中心排出,聚苯乙烯小球沿通道两侧排出,成功实现分离,平均分离效率达92.8%、平均分离纯度达90.7%。 曾一笑 方明 樊磊 吴菲 谭秋林 孙东关键词:微流控芯片