集成微流控聚合物PCR芯片

第1章 緒論
1.1 引言
1.2 μTAS的發(fā)展
1.2.1 μTAS
1.2.2 μTAS的分類
1.2.3 μTAS的應用
1.3 微流控芯片的發(fā)展
1.3.1 微泵的發(fā)展
1.3.2 微閥的發(fā)展
1.3.3 PCR芯片的發(fā)展
1.4 微流控芯片加工技術的發(fā)展
1.4.1 微流控芯片的結構和加工特點
1.4.2 MEMS加工技術
1.4.3 高分子聚合物微流控芯片的加工方法
1.4.4 高分子聚合物芯片的封裝
1.5 本章小結
第2章 集成微流控聚合物PCR芯片設計和特性分析
2.1 引言
2.2 PCR技術的基本原理
2.2.1 PCR原理概述
2.2.2 影響PCR的關鍵因素
2.3 芯片材料選擇
2.4 微流體驅動單元設計和特性分析
2.4.1 微氧氣泵工作原理
2.4.2 化學反應動力學推導樣本輸送速率方程
2.4.3 微氧氣泵的結構設計
2.5 電磁驅動柔性振動膜微泵
2.5.1 整流效應
2.5.2 振膜驅動性能
2.5.3 微泵三維分析
2.6 微閥的設計
2.7 微混合單元
2.8 靜態(tài)腔式PCR芯片
2.8.1 反應腔單元設計
2.8.2 加熱器和溫度傳感器設計
2.8.3 靜態(tài)腔式PCR芯片溫度控制單元設計
2.8.4 總體布局設計
2.8.5 靜態(tài)腔式PCR芯片溫度特性
2.9 集成式連續(xù)流PCR芯片設計
2.9.1 芯片反應流體通道布局設計
2.9.2 PCR芯片的集成薄膜加熱器和溫度傳感器
2.9.3 連續(xù)流式PCR芯片控制單元設計
2.9.4 連續(xù)流式PCR芯片物理特性分析
2.10 本章小結
第3章 集成微流控聚合物PCR芯片工藝
3.1 材料性能與工藝
3.2 掩模板設計制作
3.3 SU－8工藝研究
3.3.1 背面曝光及掩模優(yōu)化
3.3.2 SU-8前、后烘工藝的優(yōu)化
3.3.3 曝光工藝的優(yōu)化
3.3.4 運用優(yōu)化工藝進行SU－8模具制作
3.4 PDMS相關工藝
3.5 紫外光照射表面改性封裝工藝
3.5.1 紫外光處理的機理
3.5.2 紫外光照射時間的影響
3.5.3 放置時間的影響
3.6 等離子鍵合
3.7 導管連接
3.8 微加熱器和傳感器
3.8.1 優(yōu)化Lift－off工藝
3.8.2 干法刻蝕
3.9 微泵的加工
3.9.1 電磁驅動柔性振動膜微泵泵體的加工工藝
3.9.2 柔性振動膜的制作工藝研究
3.9.3 CoNiMnP永磁體的電鍍工藝研究
3.9.4 電磁驅動柔性振動膜微泵電磁線圈的制作工藝
3.9.5 微泵的鍵合研究
3.10 本章小結
第4章 集成微流控聚合物PCR芯片的溫度控制系統(tǒng)
4.1 芯片控制系統(tǒng)簡介
4.2 硬件控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
4.2.1 采集卡信息處理模塊
4.2.2 測溫信息讀取模塊
4.2.3 信號放大電路
4.2.4 反饋驅動電路
4.3 溫度控制算法
4.3.1 經典PID算法
4.3.2 基于增量型PID算法的抗飽和類積分飽和原理的提出
4.3.3 增量型類積分飽和參數(shù)微分化錯位PID控制算法的提出
4.3.4 基于模糊邏輯的溫度控制系統(tǒng)結構
4.4 PCR溫度控制系統(tǒng)軟件設計
4.4.1 虛擬儀器技術簡介
4.4.2 PCR芯片溫度控制系統(tǒng)的虛擬儀器結構
4.4.3 軟件系統(tǒng)
4.4.4 模糊邏輯子程序
4.4.5 預設溫度子程序
4.4.6 本系統(tǒng)程序人機交互界面
4.5 本章小結
第5章 集成微流控聚合物PCR芯片測試與實驗
5.1 微泵性能測試
5.1.1 測試裝置
5.1.2 測試結果與分析
5.2 微氧氣泵與毛細管閥
5.2.1 測試芯片
5.2.2 試驗結果與討論
5.3 液體、混合及測試
5.4 芯片穩(wěn)態(tài)溫度性能測試
5.4.1 溫度標定的原理和方法
5.4.2 溫度梯度分析
5.4.3 芯片瞬態(tài)溫度性能測試
5.4.4 芯片控溫測試
5.5 生物實驗、結果及其分析
5.5.1 PCR芯片表面改性
5.5.2 靜態(tài)腔式PCR生物實驗
5.5.3 連續(xù)流PCR
5.6 本章小結
第6章 全書總結
參考文獻