以应用在ddPCR检测的聚合物微流控芯片作为研究对象,针对其微通道的具体结构特点,研究其微滴生成尺寸与连续相(氟油)、离散相(去离子水)理论驱动压力的关系。通过设计的检测平台,配合计算机图像处理手段,对在驱动压力范围下生成的微滴进行图像拍摄、尺寸测量和均一性分析。研究结果表明:连续相(氟油)驱动压力与离散相(去离子水)驱动压力分别为31 kPa和26 kPa,能稳定生成满足尺寸指标要求的微滴,且球形良好、液滴界限明显;图像检测处理的结果与CCD高速摄像头配套软件抽样的测量均值接近,误差控制在2μm以内,可实现快速检测,应用方便,可操作性强。

将以环烯烃共聚物(COC)作为材料的具有微米级微通道结构的微流控芯片作为研究对象,研究键合过程中的关键工艺参数温度、压力以及时间对微通道的影响。通过多物理场仿真分析工艺参数对形变规律的影响;开展热压键合实验和微滴生成实验,进行芯片尺寸和工作性能的校核。研究结果表明:在环烯烃共聚物玻璃化温度附近,键合温度对微流控芯片微通道形变影响最大,键合压力次之,而键合时间在一定范围内存在最优解。采用正确的热压耦合仿真分析方案能对实际微流控芯片键合过程中微通道的形变规律起到较好的预测作用。