论文摘要
一体化微阀组可以作为一种非常有效的工具用于药物传输和高吞吐量筛分。本文提出了一种低成本,易操作pH值响应微阀组。为了证明其可行性,本文设计并制作出二组微阀组、四组微阀组、八组微阀组,并对其性能进行测试。在证明其可行性后,作为微阀组的应用之一,我们设计并制作出连接细胞培育室的十五组微阀组。整个过程分为以下几个部分:模板的设计与制作、多组微阀组装置的制作和多组微阀组装置的性能测试。本文采用in-situ光聚合的方法制作微阀组,其主体结构为聚二甲基硅氧烷（PDMS）,pH响应微球体作为激励元件。微阀组由厚度为8 mm的PDMS为基层,3层薄PDMS层（“洞层”—hole-layer,“隔膜层”—membrane-layer和“顶层”—upper-layer）依次叠加而成,手工将微球体植入“顶层”的微球体固定柱（entrap post）,并盖上盖片。单个微阀的间距为700μm,微阀的开关由流过其的pH缓冲溶液控制。制作好的微阀组通过一系列不同的实验对其进行测试,结果操作简单方便,运行良好。阀门开启和关闭的时间分别为50 s和45 s,当入口压力为5 kPa时,检测溶液的流速约为0.26ml/min,且流速会随着溶液高度的改变而有所不同。检测溶液的线性流动在装置内的流速范围比较广,且其入口压力可由2 kPa到30 kPa。以PDMS为主体结构的pH激励微阀组简单且其性能适合于可随意使用的芯片实验室（lab-on-a-chip）,而且该装置在控制过程中可以不需要任何的电子或机械元件等外围设备。因此,在生物和医学上很多潜在的应用。