【摘要】：微流體交流電熱效應混合是縮短藥物篩選時(shí)間的有效手段之一?；旌蠙C制通常由微電極誘導流體內部產(chǎn)生溫度梯度，從而形成渦流用于整個(gè)樣品區域內的流體攪拌.但生物流體電導率偏高，交流電熱的溫升容易影響藥物活性。因此，設計并封裝一款環(huán)形微流體混合芯片，在不損失混合效率的前提下抑制流體的溫升，揭示該芯片的混合性能，數值模擬與實(shí)驗對微通道內兩相流體的動(dòng)態(tài)混合過(guò)程進(jìn)行定量分析，并對模型幾何參數、物理參數等條件進(jìn)行優(yōu)化研究.首先，利用Comsol仿真軟件進(jìn)行電場(chǎng)、溫度場(chǎng)、流場(chǎng)以及稀物質(zhì)傳輸場(chǎng)的強耦合仿真計算，以混合效率為目標函數，同時(shí)以溫升上限作為約束條件，優(yōu)化電壓幅值以及微電極陣列的尺寸和分布。仿真結果表明，在給定電壓下弧形微電極陣列的分布模式以及尺寸大小是影響混合效率的主要因素，電極對稱(chēng)/非對稱(chēng)分布誘導不同形式的非勻強電場(chǎng)空間分布，電極尺寸直接影響電場(chǎng)對流體的作用力范圍。綜合溫升研究，仿真最優(yōu)混合效率可達98.67%。然后，以?xún)?yōu)化的電極尺寸參數加工氧化煙錫微電極陣列，軟光刻加工聚二甲基硅氧烷微通道。將上述帶有特定微通道圖案的PDMS與微電極玻璃基底封裝后形成最終的微混合實(shí)驗芯片。最后，使用電導率為0.2 S/m的藍色染料溶液和去離子水緩沖液(經(jīng)0.9%NaCl溶液調節電導率值)進(jìn)行混合實(shí)驗，微混合器混合效率可達93.16%。