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由于尺寸相近,微流控技术被认为是处理细胞的极佳工具。现在有多种技术都是利用微流控芯片进行血细胞分离。但是很多技术都需要成套的附属设备,不方便远离医院的区域或者医疗不发达的地区。针对这种状况,本文提出了一种依靠毛细管力提供动力的便携式微流控芯片,可以快速地进行血液分离。该芯片的流道内有大量的微柱阵列,既作为毛细管泵提供动力,也作为过滤器筛选出合适的细胞。本文的主要研究内容包括: (1)通过仿真确定并优化微流道内微柱结构的尺寸。利用COMSOL Multiphysics物理场软件,模拟不同微柱结构尺寸下的流阻变化趋势。结合模拟结果,合理的布置微柱使其能分别实现导流和过滤分离的功能。 (2)聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面改性处理。由于PDMS本身具有疏水性,为了能够在PDMS流道内形成毛细管流,就必须要使PDMS表面接触角控制在90°以内。电晕处理、氧气等离子处理和表面活性剂都可以改变PDMS的亲水性,得到利用毛细管力驱动无需额外动力源的微流控芯片。 (3)无掩膜版的微加工技术。利用紫外激光作为曝光光源,无需掩膜版,通过控制紫外激光在所需的特定区域照射,再利用显影技术即可获得所需的微结构。该方法具有极强灵活性,所需微结构可直接由电脑设计,然后加工制作。同时具有低成本的特点,无需掩膜版,相比于普通的光刻技术,时间成本也更低。最后结合该技术与PDMS材料,制作出了微流控芯片,并成功实现了大小颗粒的分离。