關(guān)于微流控

如果說傳統(tǒng)實驗室是 “宏觀操作間”，那微流控技術(shù)就是微觀世界的 “精準管家”，從調(diào)節(jié)流體流速、實現(xiàn)多物質(zhì)精準混合，到分離微米級顆粒、捕捉單個細胞，再到控制化學(xué)反應(yīng)的溫度與進度，微流控用 “小尺度” 撬動了 “高精準”。

在微流控測試過程中，功率放大器正是串聯(lián)起信號發(fā)生與執(zhí)行器件的核心樞紐。它將微弱電信號轉(zhuǎn)化為足以驅(qū)動壓電換能器的能量脈沖，通過調(diào)控電壓幅值與頻率，精準控制聲空化強度、聲表面波特性或超聲振動模式，從而實現(xiàn)微流體混合效率的優(yōu)化、顆粒運動軌跡的定向引導(dǎo)，甚至突破深寬比限制的微通道填充難題，本次Aigtek安泰電子將為大家分享近期的微流控測試方向?qū)嶒灠咐?，希望能對相關(guān)領(lǐng)域研究的工程師有所幫助。

實驗案例展示

▼寬帶放大器在聲表面波微流控芯片粒子分選中的應(yīng)用

本實驗使用信號發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波信號通過功率放大器進行放大，加載到濺射有插值電極的鈮酸鋰的基板上，激發(fā)產(chǎn)生聲表面波。通過聲表面波對流動中的粒子產(chǎn)生不同大小的聲輻射力，使不同的粒子在運動過程中的運動狀態(tài)變化不同，從而可以定向分選出不同大小的粒子。

▼高壓放大器在數(shù)字微流控的即時凝血檢測中的應(yīng)用

本實驗通過電壓驅(qū)動血液液滴，檢測血液液滴在運動過程中發(fā)生的變化。本實驗通過上位機控制程序，發(fā)送信號給控制模塊，控制模塊控制PCB板上高低電平的轉(zhuǎn)換，高壓電源直接提供給PCB電極高壓，ATA-7020 放大器提供不同組別的高壓電源，本實驗中提供150V-300V的電壓，來驗證液滴的驅(qū)動情況，設(shè)置不同電壓組別控制血液液滴運動，觀察液滴的運動速度，確定合適的液滴運動速度進行后續(xù)的實驗操作。

▼寬帶放大器在超聲驅(qū)動噴嘴微液滴制備中的應(yīng)用

基于微滴的微流控技術(shù)已成為一種用途廣泛的工具，在生物化學(xué)分析與合成等諸多領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用，基于聲學(xué)的微滴操控技術(shù)已展現(xiàn)出良好的生物相容性和大范圍可調(diào)節(jié)性的優(yōu)勢。本實驗設(shè)計了一種集成了微液滴高通量制備和定向分配功能的超聲驅(qū)動噴嘴系統(tǒng)，仿真和實驗分析了該系統(tǒng)的工作機理，為高集成度、高可控性的微液滴操控系統(tǒng)設(shè)計提供了新思路。

▼高壓放大器在微流控超聲空化實驗中的應(yīng)用

本實驗通過高壓放大器放大外加電壓，使壓電超聲換能器產(chǎn)生100kHz~2MHz的振動以驅(qū)動微流控基底，誘導(dǎo)微流道內(nèi)發(fā)生強烈的聲壓變化，同時利用高速顯微攝影的手段觀察微流控內(nèi)空化行為。

▼高壓放大器在智能化光電數(shù)字微流控芯片及系統(tǒng)中的應(yīng)用

本實驗利用光電潤濕芯片實現(xiàn)液滴在開放平面上的二維驅(qū)動，探究投影光圖對液滴驅(qū)動方向和驅(qū)動速率的影響，利用機器學(xué)習(xí)進行液滴實時檢測并結(jié)合驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)反饋控制以及一系列多功能液滴操控。由信號發(fā)生器和功率發(fā)生器將驅(qū)動電壓施加到芯片兩側(cè)偏置電極上，形成微流控芯片上橫向電勢梯度，隨后利用電腦編程形成的圖案通過投影儀投影到芯片表面，芯片上光電導(dǎo)層響應(yīng)投影圖案形成不同電勢差，在電潤濕作用下產(chǎn)生驅(qū)動液滴運動的驅(qū)動力。

▼高壓放大器在聲空化微流控器件中的應(yīng)用

本實驗構(gòu)建了聲空化微流控器件，開展了聲空化微流控器件理論模型及機理，聲空化微流控器件設(shè)計及制造，聲空化微流控器件合成脂質(zhì)體藥物等研究，形成了基于聲空化微流控器件精準調(diào)控脂質(zhì)體藥物粒徑分布的新方法。

▼高壓放大器在液滴微流控中的應(yīng)用

本實驗使用信號發(fā)生器產(chǎn)生正弦信號，通過ATA-2160高壓放大器進行放大，將放大后的高壓信號施加到微流控芯片的電極上，利用產(chǎn)生的非均勻電場對流經(jīng)該區(qū)域的液滴進行充電，并通過調(diào)節(jié)信號的頻率和幅值來控制液滴的帶電量，從而實現(xiàn)對帶電液滴的精確操控。

▼高壓放大器在微流控芯片操控液滴充電分選中的應(yīng)用

本實驗通過靜電誘導(dǎo)機制對液滴進行充電，利用非均勻電場實現(xiàn)帶電液滴的偏轉(zhuǎn)分選。充電信號由信號發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng) ATA-2161 功率放大器放大后施加至充電電極，使得液滴表面積累電荷。帶電液滴在偏轉(zhuǎn)電極產(chǎn)生的電場作用下定向偏轉(zhuǎn)至目標收集通道。實驗分析了液滴生成頻率、充電電壓、脈沖寬度等因素對分選精度的影響，驗證了系統(tǒng)在液滴分選中高活性和高效率的性能。

更多應(yīng)用案例分享

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