基于微流体的微粒捕获与移动

摘要

微粒的捕获与移动广泛应用在生物工程、医药、微装配、化学分析、材料性能评定等各个领域。基于微流体提出一种新型微粒捕获与移动方法:通过对向放置在微粒两端的微管,向微粒喷射流体,形成流场;利用流场在微粒表面形成的压力包容面来捕获﹑挟持微粒,实现微粒的捕获与移动。以微米级微粒为例,详细分析微粒捕获与移动原理,通过仿真讨论颗粒捕获和把持的流场条件,解析微流体捕获、移动颗粒的动态过程,并通过试验证明建立模型的正确性和提出方法的可行性。研究和试验结果表明,通过两支微管对向喷射流体可以捕获和移动微粒。根据微粒的大小,溶液的黏度等参数,合理匹配流场参数,提出的方法可以捕获和移动任意尺寸的微粒,并可以使其按照微管移动方向,控制微粒做定向、定量运动,实现无接触地微粒的位置控制。