随着中国现代化进程的速度加快,人们对健康领域的关注度也越来越高。尤其近几十年来,中国人口大量老龄化的趋势又进一步地促进了整个医药器械行业的发展。在医疗器械中,注射泵作为一种操作简单且移植性强的医疗器械,深受各大医院、高校实验室的喜爱。同时,注射泵是各大科研院校,单位经常使用的一种依靠时间进行准确微量试剂灌注的设备,这种仪器主要应用于病人输液,输血、灌装和其他一些精密的生物化学实验。然而中国国内的注射泵研发起步较晚,其他发达国家对此又存在技术壁垒,导致目前中国市场上的国产注射泵发展还较为缓慢,功能较为单一,精度相较于国外进口注射泵还有一定差距。在试剂的多路微量试剂传输方面,国内外大多是以简单的扩增注射泵数量来解决,如遇上一些复杂情况,面对更多种试剂的微量传输分配情况的话,用简单的扩增注射泵数量来解决问题的话是相当不合理且不经济的。所以如何能巧妙解决多路试剂微量传输分配,且制备成本较为低廉的方法研究是被迫切需求的。微流控技术作为一种新兴技术,从诞生开始就在微液体产生、分配、混合和反应领域体现出其独有的优势。现在更是在医药合成、生物检测、环境检测等一些交叉学科和领域提供了一个适用面极广的公共使用平台。基于微流控技术所诞生的微流控芯片具有试剂浪费少、通量高、反应迅速、安全性和灵敏度高等一系列优点。适合微流控芯片的制备材料范围经过过去几十年的探索和发展也有了较大拓展,一些优秀的,耐使用且方便加工的材料也脱颖而出,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、玻璃等。这些合适材料为微流控技术从实验室高科技科研的高墙中走向真正的产业化提供了坚实的基础。如何设计并巧妙的使用微流控芯片于其他交叉学科领域正成为当前应用研究的重大课题。基于目前国内外微流控芯片在试剂传输分配的情况,本论文进行了基于微流芯片作为多路微量试剂传输分配装置的研究。本文中的主要研究内容如下:(1)对目前国内外各个领域对注射泵的要求以及目前市场上流通的注射泵功能原理做了分析,充分解析了目前现有注射泵的优缺点。(2)简单介绍了微流控芯片制备的主流材料和方法,在已有的现行产品基础上,自己设计了PMMA和玻璃材质的多通道试剂分配芯片。探究了适合制备不同材质微流控芯片的方法、键合方式以及进行了对所制备芯片的质检,所针对的试剂传输分配应用方面进行了简单实验。(3)硬件部分的搭建:包括电路板的设计制作,程序编写,机械结构硬件环境搭建。为了达到最终无残留、无污染、重复性高的有机结合,分析一些关键技术如器件的微型化,模块化的组装,芯片的便捷制备,提高使用寿命等关键技术。(4)对整个多路微量试剂传输分配装置设计一个简单的模拟实验,并对实验的结果进行分析和总结,提出总结和展望。本论文中所设计的多路微量试剂传输分配装置针对以上所提到的市场痛点以及用户需求实现了以下几点创新点:采用微流控技术结合微阀使试剂切换通道数目可以自定义;在使成本和试剂使用量大大降低的同时,提高了试剂利用率;整个运行过程可视化,无需人为干预;装置的各个部分都是独立的模块,灵活性强,可以按需来组配。