基于表面等離子體激元多腔側(cè)耦合可調(diào)微流控結(jié)構(gòu)濾波器的研究的開題報告

基于表面等離子體激元多腔側(cè)耦合可調(diào)微流控結(jié)構(gòu)濾波器的研究的開題報告一、研究背景微流控技術(shù)是一種將樣品/試劑通過微通道控制和操作的技術(shù)，其最大的優(yōu)勢是耗費(fèi)極少試劑和樣品，同時實(shí)現(xiàn)高通量和高精度的實(shí)驗(yàn)分析。在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于藥物篩選、癌癥檢測、基因測序等許多領(lǐng)域。而在微流控技術(shù)中，微流控濾波器則起到了重要的作用。傳統(tǒng)的微流控濾波器主要依賴于流體在微通道中的物理性質(zhì)（如大小、形狀、電荷等），因此其篩選效果受到流體性質(zhì)的限制，且往往只能選擇一種流體產(chǎn)品。而基于表面等離子體激元的濾波器，則利用表面等離子體性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了對不同流體產(chǎn)品進(jìn)行高效、可調(diào)的篩選。然而，基于表面等離子體的濾波器仍然存在一些問題，如缺乏可調(diào)節(jié)性和多通道操作能力等方面的限制。因此，開發(fā)一種基于表面等離子體激元多腔側(cè)耦合可調(diào)微流控結(jié)構(gòu)濾波器顯得尤為必要。二、研究目的和意義本次研究旨在開發(fā)一種基于表面等離子體激元多腔側(cè)耦合可調(diào)微流控結(jié)構(gòu)濾波器，實(shí)現(xiàn)多種流體產(chǎn)品的高效篩選，并具備可調(diào)節(jié)性和多通道操作能力。具體研究內(nèi)容如下：1.設(shè)計并制備基于表面等離子體激元的多腔微流控結(jié)構(gòu)，使其具備多個通道操作能力以及可調(diào)節(jié)性。2.對濾波結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，提高其對不同流體產(chǎn)品的篩選效率及選擇能力。3.系統(tǒng)地探究該濾波器的工作原理，揭示其高效篩選不同流體的機(jī)理。4.驗(yàn)證該濾波器在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用效果，如分離癌細(xì)胞、檢測藥品成分等。通過本次研究，不僅有助于提高微流控濾波器的篩選效率及選擇能力，還有望為癌癥早期診斷、藥物篩選等疾病治療研究提供有益的幫助。三、研究方法和流程1.設(shè)計并制備基于表面等離子體激元的多腔微流控結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)多通道操作和可調(diào)節(jié)性，并對其進(jìn)行表面化學(xué)修飾。2.利用COMSOLMultiphysics等仿真軟件，模擬并計算濾波器的表面等離子體耦合特性，并對濾波器性能進(jìn)行優(yōu)化。3.開發(fā)自主設(shè)計的微流體芯片，并利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其功能。4.利用細(xì)胞培養(yǎng)、藥物篩選等技術(shù)，驗(yàn)證該濾波器在其中的實(shí)際應(yīng)用效果。四、研究預(yù)期結(jié)果1.成功開發(fā)了具備可調(diào)節(jié)性和多通道操作能力的基于表面等離子體激元多腔側(cè)耦合微流控結(jié)構(gòu)濾波器。2.通過對濾波結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和驗(yàn)證，提高了該濾波器對不同流體產(chǎn)品的篩選效率及選擇能力。3.揭示了該濾波器的高效篩選不同流體的機(jī)理。4.驗(yàn)證了該濾波器在生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)其具有重要的應(yīng)用前景。五、研究工作量及預(yù)算1.研究時間：2年2.工作量：10人×2年=20人年3.預(yù)算：材料費(fèi)：200,0