狠狠色婷婷久久一区二区,岳毛多又紧做起爽,久久精品青草社区,精品一区二区三区在线视频,色综合99久久久无码国产精品

　　微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)流(liu)控（Microfluidics）指的是使用(yong)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)管(guan)道（尺寸為(wei)(wei)數(shu)(shu)(shu)十到(dao)數(shu)(shu)(shu)百(bai)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)米）處理(li)或操縱微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)小流(liu)體(ti)(ti)(ti)（體(ti)(ti)(ti)積為(wei)(wei)納升到(dao)阿升）的系(xi)統(tong)(tong)所(suo)涉(she)(she)及(ji)的科學和(he)技術，是一(yi)(yi)門涉(she)(she)及(ji)化學、流(liu)體(ti)(ti)(ti)物理(li)、微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)電(dian)子、新材(cai)料、生物學和(he)生物醫學工(gong)程的新興(xing)交叉學科。微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)流(liu)控的重要特(te)(te)征之一(yi)(yi)是微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)尺度(du)環境下(xia)具有獨特(te)(te)的流(liu)體(ti)(ti)(ti)性(xing)質，如層流(liu)和(he)液滴(di)等。借助這些獨特(te)(te)的流(liu)體(ti)(ti)(ti)現(xian)(xian)象(xiang)，微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)流(liu)控可以(yi)實現(xian)(xian)一(yi)(yi)系(xi)列常規(gui)方(fang)(fang)法所(suo)難以(yi)完成的微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)加(jia)工(gong)和(he)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)操作(zuo)。過(guo)去十年，通過(guo)將最(zui)多達(da)數(shu)(shu)(shu)千個(ge)閥門和(he)泵集(ji)成到(dao)單個(ge)芯片平臺上(shang)，實現(xian)(xian)高度(du)多路(lu)復(fu)用(yong)的自動化復(fu)雜性(xing)液滴(di)控制(zhi)系(xi)統(tong)(tong)的研究爆炸(zha)式增(zeng)長。傳統(tong)(tong)的方(fang)(fang)法大多使用(yong)串行控制(zhi)來處理(li)單個(ge)液滴(di)，這種異(yi)步(bu)的控制(zhi)方(fang)(fang)法不能高效和(he)穩(wen)定地控制(zhi)微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)流(liu)體(ti)(ti)(ti)的存儲路(lu)徑或運動方(fang)(fang)位。其次，作(zuo)為(wei)(wei)流(liu)體(ti)(ti)(ti)邏輯元件的微(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)閥，通常需要通過(guo)施加(jia)包括外部壓力、加(jia)熱、電(dian)場或磁場來實現(xian)(xian)功(gong)能。在此背景下(xia)，縮小閥門及(ji)其驅動系(xi)統(tong)(tong)非常困難，對制(zhi)造工(gong)藝提出了巨(ju)大的挑戰。

　　近日(ri)，清華大學(xue)深圳國際(ji)研(yan)究生(sheng)院彌勝利課(ke)題組通過設(she)計一種(zhong)新型(xing)可(ke)偏(pian)(pian)轉的離心微(wei)流(liu)控系統(tong)（圖1），通過控制(zhi)伺服電機相位角差(cha)就能實(shi)現(xian)芯片(pian)工(gong)作平臺的逆時(shi)針(zhen)偏(pian)(pian)轉、無偏(pian)(pian)轉、順(shun)時(shi)針(zhen)偏(pian)(pian)轉三種(zhong)狀態，其中逆時(shi)針(zhen)偏(pian)(pian)轉和順(shun)時(shi)針(zhen)偏(pian)(pian)轉可(ke)通過改變相位角差(cha)大小實(shi)現(xian)位姿偏(pian)(pian)轉角的控制(zhi)，借(jie)由(you)實(shi)現(xian)微(wei)流(liu)控芯片(pian)閥門的開關(guan)。實(shi)現(xian)傳(chuan)統(tong)微(wei)流(liu)控芯片(pian)的同等功能的同時(shi)，兼具更(geng)高(gao)的魯棒性(xing)，這是因(yin)為離心產生(sheng)的驅動(dong)力更(geng)易獲得，所需硬件更(geng)易集成，芯片(pian)更(geng)易加工(gong)且(qie)可(ke)以兼容多種(zhong)不同的制(zhi)造(zao)材料。

圖1 可(ke)偏轉離(li)心平(ping)臺設計(ji)

　　該平(ping)臺(tai)與傳統離心(xin)微流控平(ping)臺(tai)不同點在(zai)于，除了可以實現(xian)精(jing)確的閥門控制，其對電(dian)機控制要求并不需要十分(fen)精(jing)準，離心(xin)力就像電(dian)子(zi)電(dian)路中的電(dian)源，驅動液滴運動，而我們通過控制偏轉角的周期(qi)性(xing)偏轉，其能為液體提(ti)供(gong)(gong)脈沖信號，每一(yi)次經(jing)歷偏轉周期(qi)液滴執行(xing)一(yi)次指令，這就為邏輯(ji)門水路提(ti)供(gong)(gong)了運算的可能，實現(xian)液滴的邏輯(ji)控制，具有(you)更(geng)高(gao)的控制自由(you)度(du)和魯棒性(xing)（圖2）。

圖2 基于偏轉脈沖的微流控

　　微(wei)(wei)流(liu)控在應用(yong)中主要用(yong)到(dao)的功能(neng)包括溶液(ye)(ye)定量(liang)、可(ke)中斷(duan)進液(ye)(ye)、流(liu)路選通、順序進液(ye)(ye)。上述的四項基礎功能(neng)的組合可(ke)實現大多數情況下的離心微(wei)(wei)流(liu)控芯片的操作(zuo)需求，例如微(wei)(wei)流(liu)控芯片上的核酸檢(jian)測、蛋白質檢(jian)測等(deng)所需操作(zuo)，其能(neng)有效地(di)提高離心微(wei)(wei)流(liu)控芯片的工作(zuo)效率和系(xi)統(tong)(tong)穩定性。研究團隊(dui)用(yong)所設計(ji)平(ping)臺實現傳(chuan)統(tong)(tong)微(wei)(wei)流(liu)控的功能(neng)（圖3）。

圖(tu)3 實現(xian)傳統(tong)微(wei)流控基礎(chu)功能

　　在前(qian)文研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)(tuan)(tuan)隊所演(yan)示的(de)(de)功能更多是(shi)基于單進(jin)程的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，針(zhen)(zhen)對如何依靠偏(pian)轉(zhuan)(zhuan)角和偏(pian)轉(zhuan)(zhuan)速度(du)實(shi)現多進(jin)程的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)(tuan)(tuan)隊展開進(jin)一步研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)。可(ke)變(bian)位(wei)姿微流(liu)控(kong)芯片(pian)(pian)在工作過程中能不斷進(jin)行順時針(zhen)(zhen)和逆時針(zhen)(zhen)的(de)(de)偏(pian)轉(zhuan)(zhuan)，這令研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)(tuan)(tuan)隊想到電(dian)路(lu)設計中的(de)(de)晶(jing)振(zhen)元(yuan)件為系(xi)統(tong)提供(gong)(gong)時鐘信號，而離(li)心力(li)又與電(dian)源十分相似同樣為系(xi)統(tong)提供(gong)(gong)動力(li)，于是(shi)研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)(tuan)(tuan)隊從(cong)邏輯電(dian)路(lu)角度(du)去構(gou)思芯片(pian)(pian)設計，通(tong)常稱之為邏輯水(shui)路(lu)。通(tong)過對偏(pian)轉(zhuan)(zhuan)脈沖的(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)團(tuan)(tuan)(tuan)隊實(shi)現邏輯液滴的(de)(de)加法(fa)器（圖4），證明(ming)在離(li)心微流(liu)控(kong)平臺實(shi)現液滴邏輯控(kong)制(zhi)(zhi)的(de)(de)可(ke)行性。

圖4 基于邏輯門(men)的液(ye)滴(di)加法器

　　液(ye)(ye)滴(di)可攜帶大(da)量(liang)的(de)生物(wu)信息，實(shi)(shi)現(xian)對(dui)液(ye)(ye)滴(di)的(de)邏(luo)輯(ji)控(kong)(kong)制能(neng)高效解決一(yi)些問題。研(yan)究團隊(dui)構建了一(yi)種僅由兩個(ge)邏(luo)輯(ji)開(kai)關單元組(zu)成的(de)液(ye)(ye)體混合(he)器，它們并行運行，其中(zhong)ABCD端(duan)口(kou)代表四種攜帶生物(wu)信息的(de)液(ye)(ye)體輸(shu)入，ABCD端(duan)口(kou)輸(shu)入的(de)控(kong)(kong)制可以通過前文所(suo)展示的(de)邏(luo)輯(ji)尋址來實(shi)(shi)現(xian)液(ye)(ye)體輸(shu)入，該混合(he)邏(luo)輯(ji)芯片能(neng)備份中(zhong)間層（Middle Tier，即MT）的(de)信息，根據(ju)輸(shu)入的(de)不(bu)同，其能(neng)排列組(zu)合(he)合(he)成所(suo)有混合(he)產物(wu)，共計16種組(zu)合(he)方(fang)式。通過對(dui)液(ye)(ye)滴(di)邏(luo)輯(ji)控(kong)(kong)制應用，研(yan)究團隊(dui)提出的(de)具備中(zhong)間層信息保存的(de)混合(he)器（圖5），能(neng)快速實(shi)(shi)現(xian)對(dui)生物(wu)信息的(de)匹配(pei)，可應用于核酸大(da)規模(mo)自動篩(shai)查。

圖5 混合器

　　上述成果(guo)以“變位離(li)心平臺實現液(ye)滴(di)操作和(he)片上邏輯控制” (Variable-position centrifugal platform achieves droplet manipulation and logic circuitries on-chip) 為(wei)題(ti)，發表在微(wei)流(liu)控領(ling)域(yu)國際(ji)期刊《芯片實驗室》（LAB ON A CHIP）。論(lun)文通(tong)訊作者(zhe)(zhe)為(wei)清華(hua)大學(xue)(xue)深圳國際(ji)研(yan)究(jiu)生(sheng)院彌勝利教授和(he)黃嘉駿博士，第一作者(zhe)(zhe)為(wei)清華(hua)大學(xue)(xue)深圳國際(ji)研(yan)究(jiu)生(sheng)院2020級(ji)碩士生(sheng)蔡(cai)港培和(he)徐菲(fei)，其他作者(zhe)(zhe)為(wei)清華(hua)大學(xue)(xue)深圳國際(ji)研(yan)究(jiu)生(sheng)院2019級(ji)碩士李想和(he)2020級(ji)碩士生(sheng)陳(chen)百良。