一种新型微流体系统设计与合理性分析.pdfVIP

114 传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies) 2014年 第33卷 第3期 一 种新型微流体系统设计与合理性分析 唐晓亮 ，桑胜波 ，张文栋 ，李朋伟1,2，胡 杰 ，李 刚 (1．太原理工大学微纳系统研究中心，山西 太原030024； 2．太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部重点实验室。山西 太原 030024) 摘 要：微流体系统作为一种可对流体进行精密控制、操作与检测的技术，其发展为细胞体外培养提供了 新的平台，而且可与生物传感器结合构成微流体传感测试系统 ，大大提高细胞传感检测的精确性、一致性 和稳定性。在微系统设计与制造的基础上，提出了一种新型微流体系统结构，应用 COMSOL软件建立 了 微流体系统模型，通过对其流动特性的分析对比，优化了系统结构，系统地研究了其对细胞培养与检测的 影响。结果表明：该结构既能实现细胞的长期培养 ；又能通过精确的微流控制，结合生物传感器，对不同时 期或不同病态的细胞进行实时检测和分析。该研究对医用药物测试芯片与微流传感测试系统有着重要的 意义。 关键词 ：微机电系统；微流体；传感测试平台；流动特性；细胞培养 中图分类号：TN303；Q813．1 文献标识码：A 文章编号：1000-9787(2014)03-0114-04 D一esig‘n olna novel’m i●crot一lui●I=1Ii●c syste·m andrat-i●onaIli●t-y anallysi■s币 TANGXiao1iang ，SANG Sheng—bo ，ZHANG Wen．dong ，LIPeng—wet ，HUJie ，LIGang， (1．Micro／NanoSystemResearchCenter，TaiyuanUniversityofTechnology， Taiyuan030024，China；2．KeyLaboratoryofAdvancedTransducersand Intelligent ControlSystem，MinistryofEducation，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030042，China) Abstract：Microfluidic system as a kind oftechnology which can dealwith fluidswith precise control， manipulationandtesting，itsdevelopmentprovidesanew platform forcellscultivationinvitroanditcanconstitute microfluidicssensingandtestsystem by combiningwith biosensor，which can greatly improvethe accuracy， consistencyand stability ofcellsensing test．On the basis of microsystem design and fabrication，a novel microfluidicsystem structureisproposed，anditsmodelisbuiltwith theCOMSOL software．Byanalyzingand comparingitsflowcharacteristics，system sturctureisoptimized，andtheinfluencesoncellcultivationandtestare investigatedsystematically．Resultindicatesthat，thisstructurecannotonlyachievelong-temr cultivationofcells， butalsocan real—timedetectanda