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公开(公告)号：CN105628666A
公开(公告)日：2016-06-01
申请号：CN201610139388.2
申请日：2016-03-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01N21/64
CPC classification number: G01N21/6486 , G01N21/6458
Abstract: 本发明提供了一种基于动态荧光粉浓度确定均匀扁平微通道平均流速和剪切力的方法，属于细胞生物力学实验装置技术领域。所用装置包括动态荧光粉溶液产生装置、均匀扁平微流控芯片、荧光显微镜和废液回收容器；本发明通过两组可编程控制的注射泵和注射器产生动态荧光粉溶液，动态荧光粉溶液在均匀扁平微通道中的传输过程满足Taylor-Aris弥散方程，荧光粉溶液在微通道中的传输过程利用荧光显微镜进行实时记录并得到一系列的荧光图像。对荧光图像分析得到微通道一段距离内荧光粉溶液浓度随时间的变化，通过对荧光粉溶液在均匀扁平微通道中的Taylor-Aris弥散进行逆向求解，计算出均匀扁平微流通道内的平均流速和底部剪切力大小。
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公开(公告)号：CN104531504A
公开(公告)日：2015-04-22
申请号：CN201410783551.X
申请日：2014-12-16
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于微流控芯片领域，是一种利用层流和趋化作用分离细菌的微流控芯片装置。该装置包括分离细菌的微流控芯片和诱导试剂浓度控制系统两部分。其中微流控芯片是一种集成了诱导试剂入口、细菌入口、细菌分离通道、细菌收集出口和废液出口的近似“X”型的PDMS-玻璃芯片；诱导试剂浓度控制系统由多组注射泵和注射器构成，可通过注射泵控制流量等参数，得到浓度随时间动态变化的诱导试剂。本发明，主要利用细菌在层流和化学诱导试剂作用下，趋向高吸引剂浓度和低驱斥剂浓度方向泳动的特性，以此实现从细菌混合液中分离感兴趣细菌的操作。本发明可用于食品安全、水质监测、制药工程、临床医学等领域的研究分析。
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公开(公告)号：CN114836314B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210615780.5
申请日：2022-06-01
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种研究力学与生化信号诱发单细胞动力学响应的高通量微流控系统及其使用方法，属于细胞生物学实验装置领域。该系统包括微流控芯片及外围加载、检测与控制装置。加载装置结合控制装置，可捕获或操控大量单细胞，并对细胞精确加载不同的动态力学和生化刺激信号。控制装置接收来自检测装置实时观测到的单细胞变形、运动轨迹、生化信号时空分布等动态图像信息、以及加载装置中的压力/流量值，以此反馈控制加载装置，操控单细胞变形过程并精准控制微通道流场与生化信号传输，精准模拟体内细胞动态力学和生化微环境。本发明可实现大量单细胞的高效捕获与操控，并用于分析单细胞在不同动态力学和生化信号刺激下的动力学响应及其机制等细胞生物学研究。
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公开(公告)号：CN114836314A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210615780.5
申请日：2022-06-01
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种研究力学与生化信号诱发单细胞动力学响应的高通量微流控系统及其使用方法，属于细胞生物学实验装置领域。该系统包括微流控芯片及外围加载、检测与控制装置。加载装置结合控制装置，可捕获或操控大量单细胞，并对细胞精确加载不同的动态力学和生化刺激信号。控制装置接收来自检测装置实时观测到的单细胞变形、运动轨迹、生化信号时空分布等动态图像信息、以及加载装置中的压力/流量值，以此反馈控制加载装置，操控单细胞变形过程并精准控制微通道流场与生化信号传输，精准模拟体内细胞动态力学和生化微环境。本发明可实现大量单细胞的高效捕获与操控，并用于分析单细胞在不同动态力学和生化信号刺激下的动力学响应及其机制等细胞生物学研究。
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公开(公告)号：CN112481123A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011278907.6
申请日：2020-11-16
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种研究剪切力和生化因子梯度调控细胞划痕修复的微流控系统及方法，属于细胞生物学实验装置技术领域。利用流体力学的虹吸原理和微流控芯片技术设计恒流泵、生化因子浓度梯度生成器和细胞培养室。恒流泵用于调控入口溶液及其流量，可以在细胞培养腔内制造尺寸可控的细胞“划痕”条带，特殊的微流控芯片结构设计可在细胞培养腔内产生剪切力与生化因子空间梯度组合刺激。微型细胞培养箱可通过温度及气体传感器实时监测箱内温度和气体浓度等信息，并将检测和传感数据反馈给控制系统，为微流控芯片上的细胞提供最适宜的细胞生存环境。结合荧光显微成像系统实时监测剪切力和生化因子组合刺激条件下细胞“划痕”修复的动力学过程。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN107574222A
公开(公告)日：2018-01-12
申请号：CN201710674698.9
申请日：2017-08-10
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种基于惠斯通电桥实现高通量单细胞微管吮吸的微流控芯片，属于微流控芯片系统领域，能够实现高通量单细胞微管吸吮并测量单细胞力学特性。该装置模仿惠斯通电桥结构，在该装置的每个单元中，包括桥通道以及被桥通道分成四部分的平行通道等五个部分，通过控制五个部分的尺寸，使它们之间的流阻具有一定的比例关系，实现桥通道中流向等的控制，进一步实现单细胞微管吸吮，通过控制输入流量，就可以控制微管吸吮时细胞两端的压差，以便用于单细胞力学特性研究。本发明可用于单细胞微管吸吮以及单细胞力学特性的研究。
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公开(公告)号：CN107271706A
公开(公告)日：2017-10-20
申请号：CN201710535360.5
申请日：2017-07-05
Applicant: 大连理工大学
IPC: G01N35/00
CPC classification number: G01N35/00 , G01N2035/00237
Abstract: 一种实时精准控制观测点动态生化因子浓度的微流控芯片，该微流控芯片包括：改进的“圣诞树”状空间线性浓度梯度生成装置和Y型微流控装置两部分。“圣诞树”状空间线性浓度梯度生成装置是在传统“圣诞树”状空间单调浓度梯度生成装置的基础上，根据传统单调浓度数据与理想线性浓度数据间的对应关系计算得到，最终形成通道宽度与浓度数据呈类线性阶梯状分布；Y型微流控装置的上端入口与浓度梯度生成装置出口连通，以在主通道上层形成空间线性的浓度梯度，利用层流特性，通过控制下端入口的流量来调整Y型主通道内上层溶液与下层溶液的分界线位置。本发明可用于观察、检测不同动态浓度生化因子刺激下细胞生物学效应及其机制的实验研究。
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公开(公告)号：CN116474846A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310456335.3
申请日：2023-04-26
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种精准模拟血糖波动和脉动剪应力协同作用的微流控芯片系统及方法，属于生物微流控芯片技术领域。根据流体力学原理和微流控芯片技术设计微流控芯片和循环系统，可实现精准模拟血糖波动和脉动剪应力协同作用微环境。微流控芯片放置在细胞培养环境下，用于长时间动态培养内皮细胞。内皮细胞监测装置可以实时观察内皮细胞状态和实现多通道荧光显微成像。循环系统的构建可以节省培养试剂、使用PID反馈控制精准模拟体内真实血糖波动和脉动剪应力协同作用。该系统为分析和研究糖尿病患者运动后血流脉动剪应力修复其血糖波动引起的内皮细胞损伤规律提供实验平台，其研究结果为延缓甚至逆转糖尿病引起的动脉粥样硬化发生和发展提供科学依据。
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公开(公告)号：CN112834471B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110002805.X
申请日：2021-01-04
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于物质浓度的时空梯度反演均匀扁平微流通道内平均流速的优化方法，属于微流控芯片技术领域。所用的实验装置包括物质浓度的时空梯度生成装置、具有均匀扁平微流控通道的微流控芯片，光学成像仪器和废液回收装置四部分。本发明利用光学成像技术获得微通道内流动物质溶液的时空浓度梯度分布，基于流体力学原理得到描述微通道内高度方向上平均物质浓度与平均速度定量关系的Taylor‑Aris弥散方程，结合优化问题中最小化目标函数的思想，进一步计算出均匀扁平微通道内流体沿高度方向的平均速度。
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公开(公告)号：CN112964684B
公开(公告)日：2022-02-15
申请号：CN202110171127.X
申请日：2021-02-08
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供了一种基于物质浓度的时空梯度分布确定微尺度下变截面扁平微通道高度方向平均流速的方法，属于微尺度下流体流速测量技术领域。本发明通过向扁平的微通道中加载具有浓度时空梯度分布的标记物溶液进行流速测量；具有浓度时空分布的标记物溶液在微通道中的扩散受流场的影响，其扩散过程满足对流‑扩散方程。基于描述流体运动的Navier‑Stokes方程以及描述物质传输的对流‑扩散方程，可以建立浓度梯度与速度的函数关系，通过数值差分与优化的方法即可通过浓度场反演速度场。进一步构建具有物理约束的神经网络模型可以加快实施过程中计算流场的速度，实现流场的实时观测。
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