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基于微流控芯片的微量液体体积测量技术

一、引言

微流控芯片(Microfluidic Chip)因其微型化、集成化和高通量特性,在生物医学、化学分析、环境监测等领域广泛应用。在微尺度下进行液体体积测量具有挑战性,传统方法难以满足精度要求。本文将介绍基于光学、电学和压力传感等多种方式的微量液体体积测量技术及其工程应用。


二、核心技术类型

光学图像法

利用高速相机捕捉液滴形态,通过图像处理估算体积。

阻抗变化法

测量液柱电阻或电容变化以反演体积。

压力反馈法

根据微泵驱动压力变化计算注入体积。

深度学习辅助体积预测

利用卷积神经网络直接从图像或信号中估计体积。


三、典型应用场景

数字PCR样本分配

精确控制纳升级样品加载,确保扩增效率一致。

药物递送系统开发

分析微流控芯片中形成的液滴大小与一致性。

实验室自动化移液校准

提升微孔板操作中的加样准确性。


四、未来发展方向

片上集成测量与闭环控制

实现微流控系统的自适应调节与反馈优化。

标准化微体积测量模块开发

推动行业统一标准,提升互操作性。


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