關于微流控

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，再到控制化學反應的溫度與進度，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，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?，希望能對相關領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用

基于微滴的微流控技術已成為一種用途廣泛的工具，在生物化學分析與合成等諸多領域有著廣泛應用，基于聲學的微滴操控技術已展現(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，利用機器學習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，芯片上光電導層響應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用

本實驗通過靜電誘導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。

更多應用案例分享

經(jīng)過多年積累，Aigtek現(xiàn)已建立了屬于自己的功放應用案例庫，匯聚尖端領域前沿實驗研究成果，幫助廣大研究人員更好地拓展思路，突破創(chuàng)新！更多功放應用案例，后續(xù)會為大家繼續(xù)分享，敬請期待~