基于粘温效应的三维微鞘流控制方法研究

本申请项目提出一种用于生化微流体器件的基于粘温效应三维微鞘流控制新方法。以微流体力学和热力学等为理论基础，建立描述热量传输对微通道内液体粘度分布和流动形态影响的理论模型和数值计算方法；分析温控模式和阵列分布与"粘性鞘"及流动形态的内在关系，掌握"粘性鞘"对微鞘流导向作用的规律；以三维鞘流特征尺寸和稳定性为目标，对具有三维微鞘流控制功能的微流体器件结构和控制参数进行优化设计；以热电制冷和微加工为技术手段，采用先键合－后沉积的方法实现微流体通道与热电制冷单元的集成制造；以荧光微粒测速技术为主导，开展微鞘流的流动特性测试和细胞流动应用实验，获得粘温效应引起的三维微鞘流中温度分布、流动形态、微粒输运、相间相互作用的实验数据，以进一步优化器件结构和控制参数。最终解决三维微鞘流控制的难题。目前国内外尚未见有同类研究报道。预期研究成果将为微流控器件的应用和发展提供支持。