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第46卷第7期 机械工程学报 Vbl．46NO．7
2010年4月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr． 2010
DoI：10．3901／舰ⅥE．2010．07．148
基于光诱导介电泳的单粒子操纵技术水
宋春峰1’2易红1，2倪中华1’2
(1．东南大学机械工程学院南京211189；
2．东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室南京211189)
摘要：在综合分析当前生物粒子微操纵技术的基础上，设计一种基于光诱导介电泳技术的微操纵芯片，并完成芯片关键部
件——光电导薄膜的加工。在准静态电场条件下，对光斑操纵模式进行建模仿真，光斑光强服从高斯分布，光斑尺寸直接影
响电场平方梯度的分布，随着光斑尺寸缩小电场平方的x向梯度峰值增大，而随着高度升高电场平方的X向梯度峰值急剧减
小。最后通过光诱导介电泳测试平台对单粒子操纵性能进行试验验证。试验结果表明，在去离子水中，当电压峰一峰值为
20
v，频率1MHz时，粒子受负介电泳作用而远离光斑，并且在光斑模式下直径50如l的粒子移动的最大速度可达45pIn／s；
而在环型虚拟电极模式下能有效控制单粒子运动方向。
关键词：光诱导介电泳微粒操纵有限元法
中图分类号：TP271
Basedon
ManipulationLight-induced
SingleMicro-particle
DielectrophoresiS
SONG YI NI
Chunfen91，2Hon91，2Zhonghual，2
ofMechanical
(1．School 211189；
Engineering，SoutheastUniversity,Nanjing
for andManufactureofMiero-NanoBiomedical
2．JiangsuKeyLaboratoryDesign Instruments，
Southeast 2111
University,Nanjing89)
areviewofcurrent basedon
Abstract：Following micro—manipulationtechnologiesofbiologicalparticles，amicro-manipulationchip
the is the ofthe
light—induceddielectrophoresistechnologydesigned．Andkeycomtmnentchip(thephotoconductivefirm)is
ismodeledandsimulatedinthe electricfieldcondition．The
manufactured．Thenthe of spot
patternspotmanipulation quasi—static
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