數(shù)字微流控芯片檢測技術研究

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1、分類號：密級：UDC：編號：201321203023河北工業(yè)大學碩士學位論文數(shù)字微流控芯片檢測技術研究論文作者：王學浩學生類別：全日制學科門類：工學學科專業(yè)：儀器科學與技術指導教師：張思祥職稱：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofInstrumentScienceandTechnologyRESEARCHONDIGITALMICROFLUIDICCHIPDETECTIONTECHNOLOGYByWangXuehaoSupervisor:ProfessorZhangSi

2、xiangMarch2016原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師指導下，進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文不包含任何他人或集體已經(jīng)發(fā)表的作品內(nèi)容，也不包含本人為獲得其他學位而使用過的材料。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人或集體，均已在文中以明確方式標明。本學位論文原創(chuàng)性聲明的法律責任由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：關于學位論文版權使用授權的說明本人完全了解河北工業(yè)大學關于收集、保存、使用學位論文的以下規(guī)定：學校有權采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學校有權提供本學位論文全文或者部分內(nèi)容的閱覽服務；學

3、校有權將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索、交流；學校有權向國家有關部門或者機構送交論文的復印件和電子版。（保密的學位論文在解密后適用本授權說明）學位論文作者簽名：日期：導師簽名：日期：摘要數(shù)字微流控芯片檢測技術是數(shù)字微流控技術與傳統(tǒng)檢測方法相結合的產(chǎn)物。相較于常規(guī)檢測方法，數(shù)字微流控芯片檢測技術具有檢測精度高、交叉污染少、節(jié)約檢測成本的優(yōu)點，因此這項技術具有很高的應用潛力與研究必要性。當前數(shù)字微流控芯片檢測尚處于研究與探索階段，因此需要我們對這種檢測技術進行更為深入的研究。首先，本文總結了數(shù)字微流控檢測技術在國內(nèi)外的發(fā)展狀況。接著對基于數(shù)字微流控芯片實現(xiàn)物質含

4、量測定的基本原理進行介紹。并對在數(shù)字微流控芯片檢測系統(tǒng)應用較多的微液滴生成與操縱進行方法介紹與原理分析。本文對數(shù)字微流控芯片檢測系統(tǒng)的構建方法進行研究。數(shù)字微流控芯片檢測系統(tǒng)由流體驅動裝置、數(shù)字微流控芯片、液滴檢測裝置以及廢液回收器件構成。在文中主要對數(shù)字微流控芯片的設計與加工方法以及流體驅動方法進行研究，開發(fā)了利用氣壓驅動微流控芯片內(nèi)流體的微量進液器，并完成了微量進液器的電路設計與軟件編寫工作。利用開發(fā)完成的微量進液器和數(shù)字微流控芯片，本文搭建了數(shù)字微流控實驗系統(tǒng)。使用該試驗系統(tǒng)，進行了一系列微液滴生成與操縱實驗，包括T形通道與十字通道液滴的生成，微液滴的收集儲存和微液滴

5、的混合。這些實驗提供的數(shù)據(jù)與結論，為數(shù)字微流控芯片檢測系統(tǒng)的構建打下了基礎。最后，本文著重微液滴的檢測方法進行了研究。目前常用的微液滴檢測形式有三種：液滴排成一列，對其逐一進行檢測；液滴形成陣列，獲取液滴圖像進行檢測；用儲存?zhèn)}保存液滴，獲取液滴圖像進行檢測。本文主要研究了利用C#語言與EmguCV圖像處理庫對儲存?zhèn)}內(nèi)不規(guī)則排列的，產(chǎn)生熒光反應的微液滴進行數(shù)量計算的方法。關鍵詞：數(shù)字微流控芯片微液滴檢測技術圖像處理IABSTRACTDigitalmicrofluidicchipdetectiontechnologyisaproductwhichcombinesdigitalm

6、icrofluidictechnologyandtraditionaldetectionmethodstogether.Comparedwithtraditionaldetectionmethods,digitalmicrofluidicchipdetectiontechnologyhasseveraladvantages,suchasbetterprecision,lessprobabilityofcrosscontaminationandlowercost.Sothatdigitalmicrofluidicchipdetectionisatechnologywithgr

7、eatapplicationpotentialandresearchvalue.Currently,digitalmicrofluidicchipdetectionisstillinthestageofstudyandexploration,soweshoulddomorein-depthresearchonthisdetectiontechnology.Atthebeginningofthispaper,thecurrentdevelopmentsofthedigitalmicrofluidicchipdetec