论微流控芯片分析系统的新进展

一、流控技术微流控分析系统中流体的驱动技术是实现流体控制的基础。微流体驱动系统按驱动方式的不同分为两类，微流体机械驱动系统和微流体非机械驱动系统。微流体机械驱动系统有压电微泵、热气动微泵、气动微泵、离心力驱动系统、剪切力驱动系统等。而微流体非机械驱动系统包括电渗流体驱动系统、电流体动力微泵、磁流体动力微泵、重力驱动系统等。电渗驱动属于驱动力直接作用于流体的驱动方式，目前是微流控芯片系统中使用最广的流体驱动和控制技术。电渗驱动流体是利用微通道表面存在的固定电荷进行的。在典型的玻璃、石英等表面，经过氢氧化钠溶液处理后都存在负电荷，这些负电荷是由表面硅羟基解离所产生。当玻璃表面与溶液接触时，为了与玻璃表面固定化的负电荷达到平衡，在玻璃表面会形成稍微过量的反电荷薄层。这一电荷薄层一般被分成两部分，与固体表面非常接近的过量电荷和在表面有效的固定化的离子称之为Stem层，这一部分过量电荷和离子基本不会对电动力学产生影响。另一部分过量电荷可以与溶液中的离子自由交换，称之为双电层的扩散层。