粘弹性微流控颗粒聚焦判断方法、系统及芯片、芯片制备方法
知识产权简介
本发明公开了一种粘弹性微流控颗粒聚焦判据及芯片，涉及细胞精准操控与单细胞分析技术领域。颗粒聚焦判据包括如下步骤：输入目标颗粒的直径、载液的聚环氧乙烷（Polyethylene oxide，PEO）浓度和流量；计算颗粒在直通道段中的惯性升力Fi、弹性力Fe和二者合力Fi+Fe；判断Fi+Fe曲线上的零点坐标yequ是否为0；结合通道设计参数计算出颗粒在直通道段中的运动轨迹；判断Lequ是否小于直通道段的总长；确定目标颗粒在当前工况下是否能够在粘弹性微流控芯片的直通道段中实现三维聚焦。在此基础上，设计了一种能够对不同尺寸颗粒同时实现三维聚焦的粘弹性微流控芯片。本发明能够快速有效的判别目标颗粒在通道中的三维聚焦行为，为面向颗粒三维聚焦的粘弹性微流控芯片的设计和优化提供理论指导。
转化前景
本发明提出的颗粒粘弹性三维聚焦判据确定方法，通过定量解析流体流变性质与颗粒聚焦行为之间的关联关系，为粘弹性微流控芯片的结构设计与参数优化提供了明确的理论依据。在实际应用中，该方法能够根据不同场景下的聚焦需求，指导设计者快速确定最优的流道几何尺寸与操作参数，实现设计方案的快速迭代。这有效克服了传统研发过程中过度依赖经验判断和大量“试错”实验的局限，减少了非必要的芯片加工与反复测试频次，显著降低了研发周期与成本，从而能够实现粘弹性微流控技术向其他研究领域的柔性拓展。