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微绕流柱阵列芯片是近年来发展起来的一种用于生物粒子和细胞操作的微流控芯片,其结构主要包括微流体通道、反应室和其他功能部件。相比普通微流控芯片,这种在反应室中增加微绕流柱的结构显著增大了流体环境的面积/体积比例,使芯片的集成性和自动化更优,从而大大提高了反应的效率,减少了试样和试剂的消耗量,降低了成本。本文针对用于细胞捕获的微绕流柱阵列芯片,首先利用有限元分析软件进行了芯片的微流体模拟,通过分析反应室中微绕流柱的形状和阵列排布、流体入口速度与微绕流柱侧壁的压力、剪切力等影响细胞捕获的效率的流体参数之间的关系对阵列进行了优化设计。接着,研究了微绕流柱阵列芯片的制备工艺,通过SU-8光刻工艺、PDMS成模工艺和PDMS键合工艺制作了PDMS微绕流柱阵列芯片。通过研究PDMS芯片的表面修饰工艺并采用免疫组化的方式,利用本实验室搭建的实验平台对芯片进行了生物微流体实验研究,采用荧光标记方法对芯片捕获细胞效率进行了检测。结果表明,流线型好的微绕流柱阵列,更利于进行细胞的捕获,与模拟结果一致。