微流控的外源性驱动力

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　　微流控系统是处理极少量液体的任何设备。其管路结构在微米至纳米尺度，流体在此尺度下展现与宏观尺度不同的特征.利用微尺度下流体特征，可以完成一些常规方法难以取得的微操作。与传统分析技术相比，微流技术具有以下优势：样品与试剂消耗量少、能耗低、灵敏度高、可大量平行处理样品、可实现设备的集成化、微型化和便携化。

　　微流控是一种控制和操控微尺度流体，尤其特指亚微米结构的技术。通过在微尺度下流体的控制，在20世纪80年代开始兴起，并在DNA芯片，芯片实验室，微进样技术，微热力学技术等方向得到了发展。

　　其中多相层流分离微流控系统结构简单，有多种分离功能，具有广泛的应用前景。采用多相层流技术实现芯片上对试样的无膜过滤、无膜渗析和萃取分离。同时也有采用微加工有膜微渗析器完成质谱分析前试样前处理操作的 道。流控分析系统从以电渗流为主要液流驱动手段发展到流体动力、气压、重力、离心力、剪切力等多种手段。

　　流体在微流控的微通道中的行为不同于其在宏观尺度通道中的行为，这些流体行为不但是重要标志和特征，而且还是独特，方便的技术手段，液滴与层流为主要的流体现象。

　　和湍流相对应，层流指的是流体的层状流动，其流线平行于管壁，层流会在小于3000或者粘性力远超惯性力时出现。当在同一个微通道从不同的入口进入几相不同颜色的流体的时候，即使它们互溶，也会有层次分明的多相平行流动形成。在微通道中，能够利用层流的这种几何规律性使材料、化学环境和细胞的有序排布得以实现。除此以外，湍流基本消失，微尺度下传质的主要途径为分子扩散。因为扩散速率和分子自身的特性相关联，能够利用分子在微通道中的不同扩散距离来分离不同的分子，也因为这样层流下的液体缓慢的混合，然而，通过在微通道中对如不对称鱼骨状的突起的殊结构进行制作，能够使传质过程和液体混合加快。

　　微流控系统层流特征：利用层流的规律性，可以实现材料、化学环境和细胞在微通道中的有序排布。在层流情况下，湍流基本消失，分子扩散将成为微尺度下传质的主要途径。由于扩散速率与分子自身的特性有关，利用分子在微通道中的不同扩散距离可以将不同的分子进行分离。也因为如此，层流下的液体混合过程相对缓慢，但是，通过在微流控微通道中制作特殊结构，如不对称鱼骨状的突起，可以加快传质过程和液体混合。

　　主动型微流控是利用外源性驱动力（包括压力、电润湿、表面波、磁力等）进行微流体操控的方式。可以分为哪些类：

　　压力式是利用气压或液压或气液压混合，来控制液体在芯片中的运动。

　　磁力式是利用磁场来控制流体中的磁性物质，以驱动流体的运动。

　　离心式一般为对称盘式构型，利用旋转产生的离心力来驱动液体在芯片中的运动。

　　数字化一般特指是电浸润法（EWOD）控制液滴的运动。

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