微流芯片

介绍了基于电流变液控制的微流芯片的工作原理和制作过程，由于电流变液的粘度随外加电场的增加而增大，且这种改变是可逆的，响应时间也极快（毫秒量级）。利用此特性，作者设计制成了电流变液数值型微流阀。基于此类微流阀，作者制成了一系列微流器件，例如：微流混合装置、微减震器以及微流泵。     

滞后线性控制系统的输出能控性

本文对具有滞后的线性泛函微分方程所确定的滞后线性控制系统ｘ（ｔ）＝Ａ（ｔ）ｘ（ｔ）十Ｂ（ｔ）ｘ（ｔ－１）＋Ｃ（ｔ）ｕ（ｔ）ｔ∈（０，Ｔ］ｘ（ｔ）＝Φ（ｔ）ｔ∈［１，０］ｙ（ｔ）＝Ｄ（ｔ）ｘ（ｔ）＋Ｅ（ｔ）ｕ（ｔ）ｔ∈［－１，Ｔ］给出一些关于欧氏空间完全输出能控性的重要结论。并且对自治的滞后线性控制系统做了进一步研究，得到令人满意的充要条件；特别是通过与相应的常微分方程所确定的控制系统的输出能控性相比较，得到比较简明的判则。     

超声治癌与无损测温研究

至今已有很多关于超声治癌的研究。热疗已上升为治疗癌肿的主要方法之一。文中简述了热疗的历史发展，生物物理学基础和超声热疗的技术面貌，报道了对肿瘤或前列腺烧疗的高强度相控聚焦超声技术，它可在１０ｓ以内使肿瘤内升温超过７０℃。     

超光谱成像仪红外系统热控技术研究

介绍了超光谱成像仪红外系统的应用价值,总结了红外系统在光学元件、焦平面器件、光机结构等不同部分的热控需求。通过主动热控与被动热控的比较,阐述了超光谱成像仪红外系统热控策略,并且归纳了适合其要求的热控技术。其中针对红外系统焦平面热控,对辐射制冷和机械制冷进行了比较,并简要介绍了斯特林制冷机。最后总结了目前超光谱成像仪红外系统热控的关键问题。     

玻璃微流控芯片表面改性的微观机理研究

在玻璃微流控芯片通道表面用硅烷化试剂二氯二甲基硅烷进行处理后，二氯二甲基硅烷与玻璃通道表面的硅羟基反应，硅烷基覆盖在原来的硅羟基上，其结果为电渗流减小甚至完全消除.进一步采用全势能线性糕模轨道分子动力学方法，对表面反应的微观结构进行了理论计算，计算结果表明硅羟基中的氢原子与二氯二甲基硅烷中的氯原子结合形成稳定的HCl分子结构而脱离，从而使硅烷基覆盖在表面上. 关键词： 微流控芯片 二氯二甲基硅烷 分子动力学方法 微观稳定结构     

温度对镍铁氧化物膜电极在碱液中析氧行为的影响

用直流磁控溅射设备制备的镍铁氧化物薄膜作为电解水的阳极材料在不同温度的1M KOH溶液中析氧活性不同。当电流密度为10mA/cm2时,过电位由22℃时的299mV下降到60℃时的292mV。在低过电位区,Tafel斜率b为27~28mV/dec;高过电位区,Tafel斜率为130~150mV/dec,并未发现斜率的突变。说明在一定范围内温度的提高并未改变析氧的速控步骤,同时该过程的动力学数据还表明电极析氧反应的可逆性没有显著变化。     

一种用于核酸绝对定量检测的高鲁棒性液滴式数字PCR芯片

为满足液滴式数字聚合酶链式反应（PCR）技术对扩增反应过程中稳定保存液滴以及反应后高效检测的核心需求,构建了一种具有过滤气泡和增强荧光信号功能的液滴式数字聚合酶链式反应芯片.该芯片可在10 min内产生20多万个半径约为21 μm的液滴.利用“玻璃天花板”的方式构建了独立于芯片主体材料的液滴收集腔,为液滴提供稳定的保存与反应环境;还构建了过滤结构,可有效过滤混入液相中的空气,提高芯片鲁棒性.同时,在液滴收集腔中引入反射层,增强荧光信号,使单个视野荧光成像时间缩短约40%,提高了检测效率.利用该芯片定量检测EGFR基因第21号外显子,检测信号与DNA浓度在10¹~10⁵ copies/μL范围内呈现良好的线性关系（R²=0.998）.该方案在载玻片大小的芯片上实现了液滴产生、PCR扩增和荧光信号读取,并具有较高的鲁棒性与检测效率,在核酸检测等方面具有应用潜力.     

基于动态显微成像的红细胞多角度形态学分析方法

提出一种结合显微镜和微流控芯片技术的红细胞多角度形态学分析方法,实现了红细胞的动态显微成像,用于红细胞多角度形态学的测量与分析。利用微流控芯片的缩/扩结构使红细胞在特定位置产生旋转或翻转;利用MATLAB对采集到的视频图像进行分帧处理,通过灰度调整、中值滤波、形态学处理、质心法、目标物识别、动态跟踪等算法处理后,实现对血细胞的有效识别与准确的分类、计数;对分类结果进行多角度形态学分析,并对不同形态红细胞进行最大直径的测量。通过对单细胞多帧关联图像的分析,验证方法的准确性;并利用红细胞多角度形态学分析方法,对糖尿病患者血液及正常人血液进行实验。结果表明,糖尿病患者红细胞相比于正常人红细胞,其平均最大直径及分布宽度均增大。微流控芯片结合图像处理的方法可以实现糖尿病患者与正常人红细胞高通量检测及多角度分析,为其他类型样本细胞多角度形态学测量提供新方法。     

微流控法二乙烯基苯乳液粒子成型机理研究

采用相界面跟踪(V()F)数值模拟方法,研究了轴流型微流控芯片中流速比、界面张力、粘度等对乳液粒子粒径的影响。模拟结果表明:乳液粒子粒径与流速比的对数存在线性关系,在一定范围内,当流速比增大时,粒径变小;当界面张力小于0.025 N/m时,乳液粒径随界面张力增大而增加,当界面张力超过0.03N/m时,乳液粒径变化趋于平缓;分散相粘度对乳液粒径的影响甚微。以聚乙烯醇(PVA)水溶液为连续相,二乙烯基苯(DVB)溶液为分散相,采用自制的聚二甲基硅氧烷(PDMS)轴流型微流控芯进行了DVB乳液粒子成型实验研究,获得了0.5~3.0 mm的DVB乳液粒子。