氣動式矽膠多層結構於微液滴定量與操控之應用

On-Demand Liquid-in-Liquid Droplet Metering and Fusion Utilizing Pneumatically-Actuated Membrane-Type Valves

林柏志(Po-Chih Lin)

指導教授 ： 蘇育全

國立清華大學/原子科學院/工程與系統科學系/碩士(2008年)

摘要

為使微小液滴能在微流體晶片內部裡定量、混合並傳輸，本研究採用一種主動式控制之元件來操控微小液滴在生物晶片中的流動；此一控制元件稱之微閥門，其工作原理為利用薄膜致動的觀念，控制液體流動方向，並運用微機電製程技術來製作一微小之微流體元件。氣動式薄膜微閥門是被研究最廣泛之微閥門，其優點為可快速阻絕微流體之流動，並可快速控制不同試劑在微流道中之切換，同時利用氣壓大小之控制，可為流量調節閥之用。本研究之目標是利用薄膜快速致動的方式，可在晶片上快速定量、迅速融合以及分批運送之功能；在製作方面是利用AZ-9260厚膜正光阻與SU-8厚膜負光阻製作微流道母模，利用軟式微影製程技術，並以聚二甲基矽氧烷為製程元件；在設計上，利用微流道與微閥門的搭配，可快速產出不同體積的液珠，以及將其不同之液珠迅速融合，最後將融合後之液珠分別導入不同之流道中；而在實驗結果上，可發現閥門開啟的時間(T)與液滴體積大小(V)的關係為V=kTa，其中k、a為常數，a介於1與2之間，在上述關係式中可知閥門開啟時間與液滴體積不是成線性正比關係，除了閥門開啟的時間會影響液滴體積大小之外，驅動流體之壓力也會影響到液滴體積大小；最後本研究藉此方式製作出PDMS晶片，期望在生醫微流體、藥物釋放研究領域上有所應用與發展。

關鍵字

氣動式微閥門 ； PDMS薄膜

並列摘要

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HASH(0x1ba821b0) ； HASH(0x1ba82250)

參考文獻

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