基于智能手机压电基片上微液滴位置分析
2022-05-13武夷学院微电子系福建武夷山354300
压电与声光 2022年2期
章 安 良(武夷学院 微电子系,福建 武夷山 354300)
0 引言
微流系统因其具有生化试剂消耗量小,分析时间短及人为引入误差小等优点而得到研究,并被广泛应用到很多领域[1-2]。与连续微流体相比,数字微流体(微液滴)[3-4]具有更小的试剂消耗量,操作便捷、简单等优点[5]。确定微液滴位置是微流分析的重要前提,是完成其混合、反应等微流操作的必要条件[6-7]。
已有专家开展了微液滴位置分析研究,并报道了多种检测微液滴位置的方法。如Miguel Angel Murran等[8]提出通过获取相邻两电极电容比率来动态确定基片上微液滴位置。Yiyan Li等[9]提出并设计了电容敏感电路进行基片上微液滴位置检测,并采用200 V、 500 Hz的调制脉冲电压进行3 μL微液滴在基片上输运和定位实验。Shiraz Sohail等[10]在传统的基于介电电润湿(EWOD)原理基础上设计器件结构,通过电极输出电压检测微液滴位置。上述微液滴操作及定位方法可有效实现微液滴位置分析,但需外加控制和检测电路,增加了微流分析成本。
压电微流系统是建立在压电基片上的数字微流系统[11-12],它充分应用声表面波(SAW)的微流驱动能力,快速发展并成为微流分析领域的一个重要分支[13]。微液滴可在压电基片上实现输运、混合、萃取、分离及分裂等微流操作[14-15],主要通过检测叉指换能器(IDT)对上振荡频率的变化来确定微液滴在压电基片上的位置[16-17]。该方法需要外加放大电路,以便与IDT对构成振荡电路,通过振荡频率变化量检测微液滴位置。随着IDT对增加,外电路复杂度及分析成本也增加,但有进一步改进的空间。……
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