實驗名稱：微流控芯片中操控液滴充電分選實驗

研究方向：微流控芯片液滴操控與分選技術(shù)

實驗內(nèi)容：通過靜電誘導(dǎo)機(jī)制對液滴進(jìn)行充電，利用非均勻電場實現(xiàn)帶電液滴的偏轉(zhuǎn)分選。充電信號由信號發(fā)生器產(chǎn)生，經(jīng)ATA-2161高壓放大器放大后施加至充電電極，使得液滴表面積累電荷。帶電液滴在偏轉(zhuǎn)電極產(chǎn)生的電場作用下定向偏轉(zhuǎn)至目標(biāo)收集通道。實驗分析了液滴生成頻率、充電電壓、脈沖寬度等因素對分選精度的影響，驗證了系統(tǒng)在液滴分選中高活性和高效率的性能。。

測試設(shè)備：信號發(fā)生器、ATA-2161高壓放大器、高壓直流電源、高速相機(jī)、微流控芯片等。

實驗過程：

圖1：微流控芯片中操控液滴充電分選實驗裝置圖

圖2：微流控芯片中操控液滴充電分選實驗

本實驗利用信號發(fā)生器、ATA-2161高壓放大器、高壓直流電源和高速相機(jī)搭建了液滴充電分選測試平臺。信號發(fā)生器輸出充電脈沖信號，通過ATA-2161功率放大器放大后施加至充電電極，實現(xiàn)液滴的電荷積累。高壓直流電源產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)電場，引導(dǎo)帶電液滴定向偏轉(zhuǎn)至目標(biāo)通道。高速相機(jī)監(jiān)控液滴生成與分選過程，熒光檢測系統(tǒng)用于評估分選精度與細(xì)胞活性，驗證系統(tǒng)的高效率和高活性。

實驗結(jié)果：

圖：單個液滴充電分選過程圖

圖：不同充電時長液滴偏轉(zhuǎn)結(jié)果圖

實驗結(jié)果表明，基于ATA-2161高壓放大器的靜電誘導(dǎo)分選系統(tǒng)通過時序調(diào)控與電場優(yōu)化實現(xiàn)了高精度液滴操控，充電脈沖寬度為液滴生成時間（0.625ms）的整數(shù)倍（n=1-10），調(diào)控單次觸發(fā)分選液滴數(shù)（4/6/8/10）。該系統(tǒng)通過時序標(biāo)定、參數(shù)匹配及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實現(xiàn)了亞毫秒級分選控制能力，為高活性細(xì)胞與微球的精準(zhǔn)操控提供了可靠解決方案。

功率放大器推薦：ATA-2161

圖：ATA-2161高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇