基于流式细胞仪的折射率渐变微流体透镜的仿真及试验验证

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61705196
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0502.光子与光电子器件
  • 结题年份:
    2020
  • 批准年份:
    2017
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Considered as new transformation optofluidic devices, Liquid Gradient Refractive Index (L-GRIN) microlens can implement adjustable focusing and interference capabilities. It has become a hot investigation in the joint application of optofluidics with biomedicine because of its small size, easy of modularization, and having the potential to turn Lab-on-Chip of flow cytometer which integrates the characteristics of flow injection, reaction, separation and detection into reality. However, how to accurate control the micro- and nanoscale flow and realize controllable and predictable optical characteristic of microlens is one key issues needed to be solved in the study and application of microlens. Trigged by our preliminary results obtained from theoretical analysis and device design, we expect to establish a connection between the diffusion convection process of fluid dynamics and the optical property of microlens by checking the effect of various liquid/device factors, including the structure and size of device, the flow velocity, concentration and temperature of liquids, etc., on the diffusion convection process of liquids, as well as the features of wave-manipulation of L-GRIN microlens under different conditions. This project is expected to provide more understanding to the optical response mechanism of L-GRIN microlens, and contribute to its optical characteristics with high control accuracy, and the realization of Lab-on-Chip of flow cytometry with tunable microlens.
基于折射率渐变微流体(L-GRIN)的微透镜作为一种新型的转换光学器件,能实现光束动态聚焦、干涉等功能。因其尺寸微小、易于模块化,有望实现集进样、反应、分离、检测等多种功能于一体的快速、高效、低功耗型流式细胞“芯片实验室”(Lab-on-Chip),成为光流控技术在生物医学领域的研究热点。然而如何在微纳尺度下对流体流动状态进行精确控制,实现微透镜的功能可控、可预测成为微透镜发展与应用亟待解决的难题。基于我们前期理论分析及器件设计的初步结果,本项目拟研究微通道中流体扩散对流动力学过程及其折射率渐变机理。通过探测不同流体/器件因素,包括器件结构、尺寸、流体流速、浓度、温度等对流体扩散对流过程及微透镜光束调控效果的影响,深入探讨其内在关联,从微观层次上揭示微透镜的光学响应机制,实现微透镜的功能可控,开发出基于流式细胞仪的光束动态可调的微流体光学控制平台。

结项摘要

基于折射率渐变微流体(L-GRIN)的微透镜作为一种新型的转换光学器件,能实现对光束动态、实时的整形功能。因其尺寸微小、易于模块化,有望实现集进样、反应、分离、检测等多种功能于一体的快速、高效、低功耗型流式细胞“芯片实验室”(Lab-on-Chip),成为光流控技术在生物医学领域的研究热点。本项目建立了光流体理论模型,研究微通道中流体扩散对流动力学过程及其折射率渐变机理;开发出基于微流体芯片的光学高速成像平台:通过探测不同流体/器件因素,包括器件结构、尺寸、流体流速、浓度、温度等对流体扩散对流过程及微透镜光束调控效果的影响,实现微透镜μm级精度的聚焦功能;另外,利用模型计算不同尺寸微纳米粒子在光流体环境中的受力,预测其运动轨迹;设计出基于流体力学及等离子共振效应的光流体芯片,利用微流体粘弹性力及光学剪切力对细胞分类,并用探测系统实现对所分离细胞信息的实时收集与分析;基于该探测系统设计纳米级“流式细胞仪”。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Modeling, imaging and resistance analysis for crystalline silicon photovoltaic modules failure on thermal cycle test
晶体硅光伏组件热循环试验失效的建模、成像和电阻分析
  • DOI:
    10.1016/j.engfailanal.2020.104818
  • 发表时间:
    2020-12
  • 期刊:
    Engineering Failure Analysis
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Ying Du;Luchuang Wang;Wusong Tao
  • 通讯作者:
    Wusong Tao

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其他文献

大城市近郊建设用地扩展空间分异及驱动力研究——以北京市顺义区为例
  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    赵婷婷;张凤荣;杜颖;姜广辉
  • 通讯作者:
    姜广辉
改进GA机制融合的二进制蜂群算法研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
    刘洋
运用PLS算法由HJ-1A/1B遥感影像估测区域冬小麦理论产量
  • DOI:
    10.3864/j.issn.0578-1752.2015.20.005
  • 发表时间:
    2015-10
  • 期刊:
    中国农业科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    严翔;周健;杜颖;王雅楠
  • 通讯作者:
    王雅楠
人工蜂群算法及其应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
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  • 作者:
    霍凤财;杜颖;刘洋
  • 通讯作者:
    刘洋
特种车运输作业仿真研究
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    力学进展
  • 影响因子:
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  • 作者:
    杜鹏;杜颖;吕永波
  • 通讯作者:
    吕永波

其他文献

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杜颖的其他基金

细胞外囊泡无标记分选芯片及其光流体操控机制研究
  • 批准号:
    62375244
  • 批准年份:
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  • 资助金额:
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  • 项目类别:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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