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  • 學位論文

聚焦型微流道液珠產生器應用於超音波影像對比劑製造

Production of microdroplets by flow focusing microchannel for contrast agent of ultrasound image

指導教授 : 曾繁根

摘要


在眾多腫瘤診斷的技術中,超音波常被使用於臨床醫學診療上,但卻因為缺少適當的影像對比增強劑,無法呈現腫瘤之血管構造,其臨床應用一直無法與電腦斷層或核磁共振掃描相提並論。而以往的超音波對比劑製作,主要是以超音波震盪法來產生,但因為用此法所產生的液珠或氣泡其粒徑分佈較廣,而對於超音波顯像而言,所加入的對比劑尺寸必須與超音波頻率相互搭配才會達到最大效益;若尺寸分佈較大,則較難選擇決定超音波波段用來檢測。 本實驗使用PDMS及PMMA為基材來製作晶片,主要是利用聚焦型微流道製作出以lipid包覆C6F14的微米液珠,由其內包覆液體沸點較低的特性(58℃),自然於待測物體內受體溫及超音波的影響而氣化形成微氣泡,可減少直接製造微氣泡後因保存不易造成的的不穩定性。本實驗先以便宜的油/水樣本進行效能測試,經過調整多種樣本流率比組合,發現在連續相比分散相流率比值較小的情況下,液珠產生機制不僅由毛細係數控制,亦需加入分散相流率來參考,因而提出針對聚焦型流道的毛細係數相關修正。 另外,實驗時發現若液珠產生區之頸縮處有雜質堵住,則較易產生微小液珠,但因雜質無法控制尺寸及維持再現性,因此我們在液珠產生區內放置固定大小的PS球作為替代。經觀察發現,PS球可有效降低頸縮處之截面積,因而避免製作微小孔洞之困難製程,並可提高液珠產生之穩定性及減小液珠尺寸。最後,使用本裝置搭配可用於活體超音波顯像實驗之lipid溶液和C6F14製作出可真實注入實驗鼠中之微米級液珠,並觀察產生的液珠與毛細係數及兩相流率比間的關係。 關鍵字:微脂質液珠、聚焦型流道、超音波對比劑、毛細係數、雙相流率比。

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