聚合物微流控芯片熒光增強微透鏡陣列研究.pdf

1、基于激光誘導熒光檢測技術的微流控系統(tǒng)廣泛應用于臨床診斷、環(huán)境檢測及生物戰(zhàn)劑檢測等生物化學檢測領域。由于微流控系統(tǒng)中檢測樣本較少，導致誘導熒光強度較弱和靈敏度較低。為了增強微流控熒光檢測系統(tǒng)中的檢測強度和靈敏度，本文設計并制作了一集成有微透鏡陣列的微流控芯片。
　　本研究主要內容包括：⑴基于費馬原理和經典幾何光學理論，推導了處在非均勻介質中的雙球面微透鏡的物像關系。以雙球面微透鏡的物像關系為基礎，使微透鏡的一個球面曲率半徑趨近于無窮

2、大，推導出平凸微透鏡的物像關系，進而推導出平凸微透鏡的前頂焦距、后頂焦距。另外，介紹了光刻膠微透鏡的設計方法，分析了熱熔前后的形狀變化。⑵設計制作了不同尺寸的PDMS微透鏡陣列，并研究了光刻膠微透鏡的成型機理。首先，采用光刻技術和光刻膠熱熔技術在硅基底上制備光刻膠微透鏡陣列；其次，采用澆注技術以光刻膠微透鏡陣列為模具制備PDMS彈性印章；然后，以PDMS印章為模具，澆注PDMS制備PDMS微透鏡陣列。研究了光刻膠微透鏡的熱熔工藝：當溫度

3、在120℃和150℃之間時，光刻膠圓柱的高度隨著溫度的增大而升高，由火山型逐漸轉化成球面型；熱熔處理之后，光刻膠底端直徑收縮了5%。研究了光刻膠圓柱的深寬比和光刻膠微透鏡的弦切角度之間的關系。光刻膠微透鏡的熱熔角度隨著光刻膠圓柱的深寬比的增大而增大。但是，當深寬比小于0.04時，不可以成型光刻膠微透鏡。⑶制作集成有微透鏡陣列的PDMS微流控芯片，使用FITC熒光染料檢測微透鏡陣列的光學性能。用倒置熒光顯微鏡獲取熒光圖片，經過MATLAB