新型微加热器的开发及应用

摘要

微流体技术的快速发展使其在生物学和化学方面得到了日益广泛的应用.本文着眼于设计开发一种新型的微加热系统,该系统不仅可以与微流动系统高度集成,而且能够实现温度的局部控制.采用软光刻微加工技术对镀有金-铬的玻璃片进行微加工,实现一个加热片上具备九个独立工作的加热单元.采用直流电源获得焦耳热,应用铝制热沉平台进行有效散热.该系统与传统的细胞恒温箱相比,具有体积微小、易于与显微镜相结合进行实时观测、且耗能在毫瓦级.并运用两种方法包括罗丹明B和热致变色液晶(TLC)对加热系统进行温度标定,结果表明热致变色液晶更易于操作且测量结果更为精确,这也为以后该材料在流动换热方面的应用起到指导作用.该加热系统不仅可以应用在哺乳类生物细胞方面的研究,而且其快速的响应和稳定的温度控制可以尝试应用在聚酶链反应(Polymerase chainreaction(PCR))中以及化学合成方面.