功率放大器在微流控芯片测试中的应用研究（功率放大器在微流控芯片测试中的应用）

实验名称：微液滴表征及氨基酸检测在高压放大器液滴微流控芯片系统中的应用

微流控芯片系统（Microfluidics）或微流控芯片实验室将化学、生物学领域涉及的样品制备、反应、分离、检测、细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成到多个系统中。在一平方厘米（甚至更小）的芯片上，形成了微通道网络，可控流体在整个系统中流动。目前的微流控芯片系统主要包括连续微流控系统和液滴微流控系统。

研究方向：基于液滴微流控的微流控芯片系统研究

实验内容：

由于微生物筛选实验通常需要较长的时间，因此对微流控芯片中的微滴有更高的要求，如提高微滴的稳定性、优化生物相容性、防止微滴中出现水相物质等。漏油量相等。为了解决上述问题，本研究以代谢物（氨基酸）为研究对象。通过研究包埋氨基酸的pico级微滴的特性，为氨基酸检测和相应的液滴微流控芯片系统的生产菌株提供高通量解决方案。为筛选和定向进化转化奠定了基础。

测验设备：

激光器、聚焦物镜、高速相机、滤光片、光电倍增管、数据采集卡、高压放大器、Mitos压力泵、硅片、SU-82025光刻胶、等离子清洗机、涂胶机、加热台、UV光刻机， 微流控芯片， PDMS

实验过程：液滴微流控芯片集成控制系统的构建

激光发射的波长为532 nm。发射的激光经过滤光片去除杂波，然后聚焦在微流控芯片的检测点上。当嵌入荧光物质的微滴通过检测点时，它们被激发产生荧光。荧光经聚焦物镜聚焦后到达分光镜。一部分荧光通过分光镜传输至高速摄像头，实时监测微滴的流动情况；另一部分荧光穿过滤光片，被光电倍增管（PMT）接收，光电倍增管将荧光信号转换为电压信号，由数据卡采集并通过LabVIEW软件进行采集和分析。高压放大器用于偏转微滴。当目标微滴的检测信号超过分选设定阈值时，分析软件通过高压放大器和微流控芯片上的电极向微滴施加偏转电压。由于介电泳力的作用，目标微滴会发生偏转并流至分选通道进行收集。

检测结果：

1、生成的微滴直径可控，尺寸均匀稳定，微滴内反应体系较小，可节省大量试剂；

2、微滴能长期稳定存在，满足试剂反应或细胞培养的时间要求；

3、微滴夹杂物稳定存在于测试微滴中，微滴之间不存在交叉污染，不会影响后续微滴的荧光检测和分选；

4、微滴的筛分吞吐量可达每分钟600个。这些实验为酶、氨基酸等细胞分泌物的检测分析以及相应生产菌株的筛选提供了高通量筛选的可能性，为液滴微流控芯片在定向进化方面的应用奠定了基础。

高压放大器简介：

ATA-7010是一款单通道高压放大器，可放大交流和直流信号。最大输出2KVp-p（1KVp）高压，最大输出电流40mAp，带宽（-3dB）高达DC~100KHz。可驱动高压负载。电压增益数字可调，设置一键保存，提供方便简单的操作选择。可与主流信号发生器配合使用，实现完美的信号放大。