聚合物微流控芯片熒光增強(qiáng)微透鏡陣列研究.pdf

1、基于激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)技術(shù)的微流控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于臨床診斷、環(huán)境檢測(cè)及生物戰(zhàn)劑檢測(cè)等生物化學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域。由于微流控系統(tǒng)中檢測(cè)樣本較少，導(dǎo)致誘導(dǎo)熒光強(qiáng)度較弱和靈敏度較低。為了增強(qiáng)微流控?zé)晒鈾z測(cè)系統(tǒng)中的檢測(cè)強(qiáng)度和靈敏度，本文設(shè)計(jì)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(nèi)容包括：⑴基于費(fèi)馬原理和經(jīng)典幾何光學(xué)理論，推導(dǎo)了處在非均勻介質(zhì)中的雙球面微透鏡的物像關(guān)系。以雙球面微透鏡的物像關(guān)系為基礎(chǔ)，使微透鏡的一個(gè)球面曲率半徑趨近于無(wú)窮

2、大，推導(dǎo)出平凸微透鏡的物像關(guān)系，進(jìn)而推導(dǎo)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(shè)計(jì)方法，分析了熱熔前后的形狀變化。⑵設(shè)計(jì)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(jī)理。首先，采用光刻技術(shù)和光刻膠熱熔技術(shù)在硅基底上制備光刻膠微透鏡陣列；其次，采用澆注技術(shù)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(dāng)溫度

3、在120℃和150℃之間時(shí)，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(zhuǎn)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(guān)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(dāng)深寬比小于0.04時(shí)，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(cè)微透鏡陣列的光學(xué)性能。用倒置熒光顯微鏡獲取熒光圖片，經(jīng)過(guò)MATLAB