基于介电电泳的粒子分离微流控芯片实验

• 作者: 吴菲 孙东 曾一笑 樊磊 谭秋林
• 来源期刊: 微纳电子技术
• 学科: 物理学
• 关键词: 微流控芯片 连续分离 惯性聚焦 介电电泳 微电子机械系统(MEMS) COMSOL
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: MEMS与传感器
• 页码范围: 694-698,705
• 页数: 6页
• 分类号: O35
• 语种: 中文
• DOI: 10.13250/j.cnki.wndz.2017.10.007

摘要

根据介电电泳原理,设计了一种梯形叉指的微电板结构,用于粒子的连续分离.首先利用COMSOL软件分析梯形叉指电极的电场分布,确定芯片中电场强度最大值和最小值的位置,并分析粒子在微流控芯片中的受力情况.然后,采用微电子机械系统(MEMS)工艺,以氧化铟锡(ITO)电极玻璃为基底制备了粒子连续分离的芯片.通过实验选取通道障碍的最优尺寸,最后用聚苯乙烯小球和酵母菌细胞为样本进行实验并证明,当混合粒子溶液以3 t上m/min的速度通过微通道障碍时,由于惯性聚焦全部粒子偏向微通道上方运动,施加6V的峰值电压和20 kHz的交流信号,此时聚苯乙烯小球和酵母菌细胞皆是负介电泳响应,聚苯乙烯小球所受介电泳力大于流体力便向微通道下方进行偏移,而酵母菌细胞所受流体力大于负介电泳力,其仍然在微通道上方,聚苯乙烯小球和酵母菌细胞分离,分离效率可达到92.8％.