基于表面等離子體激元多腔側耦合可調微流控結構濾波器的研究的開題報告

基于表面等離子體激元多腔側耦合可調微流控結構濾波器的研究的開題報告一、研究背景微流控技術是一種將樣品/試劑通過微通道控制和操作的技術，其最大的優(yōu)勢是耗費極少試劑和樣品，同時實現(xiàn)高通量和高精度的實驗分析。在生物醫(yī)學等領域，該技術已經(jīng)成功應用于藥物篩選、癌癥檢測、基因測序等許多領域。而在微流控技術中，微流控濾波器則起到了重要的作用。傳統(tǒng)的微流控濾波器主要依賴于流體在微通道中的物理性質（如大小、形狀、電荷等），因此其篩選效果受到流體性質的限制，且往往只能選擇一種流體產(chǎn)品。而基于表面等離子體激元的濾波器，則利用表面等離子體性質，實現(xiàn)了對不同流體產(chǎn)品進行高效、可調的篩選。然而，基于表面等離子體的濾波器仍然存在一些問題，如缺乏可調節(jié)性和多通道操作能力等方面的限制。因此，開發(fā)一種基于表面等離子體激元多腔側耦合可調微流控結構濾波器顯得尤為必要。二、研究目的和意義本次研究旨在開發(fā)一種基于表面等離子體激元多腔側耦合可調微流控結構濾波器，實現(xiàn)多種流體產(chǎn)品的高效篩選，并具備可調節(jié)性和多通道操作能力。具體研究內容如下：1.設計并制備基于表面等離子體激元的多腔微流控結構，使其具備多個通道操作能力以及可調節(jié)性。2.對濾波結構進行優(yōu)化，提高其對不同流體產(chǎn)品的篩選效率及選擇能力。3.系統(tǒng)地探究該濾波器的工作原理，揭示其高效篩選不同流體的機理。4.驗證該濾波器在生物醫(yī)學領域中的實際應用效果，如分離癌細胞、檢測藥品成分等。通過本次研究，不僅有助于提高微流控濾波器的篩選效率及選擇能力，還有望為癌癥早期診斷、藥物篩選等疾病治療研究提供有益的幫助。三、研究方法和流程1.設計并制備基于表面等離子體激元的多腔微流控結構，實現(xiàn)多通道操作和可調節(jié)性，并對其進行表面化學修飾。2.利用COMSOLMultiphysics等仿真軟件，模擬并計算濾波器的表面等離子體耦合特性，并對濾波器性能進行優(yōu)化。3.開發(fā)自主設計的微流體芯片，并利用實驗驗證其功能。4.利用細胞培養(yǎng)、藥物篩選等技術，驗證該濾波器在其中的實際應用效果。四、研究預期結果1.成功開發(fā)了具備可調節(jié)性和多通道操作能力的基于表面等離子體激元多腔側耦合微流控結構濾波器。2.通過對濾波結構的優(yōu)化和驗證，提高了該濾波器對不同流體產(chǎn)品的篩選效率及選擇能力。3.揭示了該濾波器的高效篩選不同流體的機理。4.驗證了該濾波器在生物醫(yī)學等領域的實際應用效果，發(fā)現(xiàn)其具有重要的應用前景。五、研究工作量及預算1.研究時間：2年2.工作量：10人×2年=20人年3.預算：材料費：200,0