生物医学微系统技术及应用PDF电子书下载

目录 1

第1章　微型化技术的基本概念 1

1.1　微、纳的概念 2

1.2　微型化空间的可利用性 7

1.3　微型化过程中的观察与加工 10

1.4　微米尺度上的生命活动与事件 17

参考文献 22

第2章　软刻类技术与相关工艺 24

2.1 自组装 25

2.1.1 自组装单层 25

2.1.2　自组装双分子层 34

2.1.3　自组装多层膜 40

2.1.4　其他自组装技术 44

2.2　微接触压印 47

2.2.1　操作方法和应用 47

2.2.2　在非平表面上形成微结构 51

2.2.3　用POPS实现聚电解质树状分支结构定向生长 52

2.2.4　多层转移压印 53

2.2.5　多级台阶印章 54

2.3　微模塑 54

2.3.1　复制模塑 54

2.3.2　微转移模塑 55

2.3.3　毛细微模塑 55

2.3.4　毛细作用力印刻 57

2.3.5　有溶剂辅助的微模塑 58

2.4　热压纹工艺 58

2.5　注模工艺 59

2.6　多层软刻工艺 60

2.7　微通道内加工方法 61

2.8　LIGA工艺 64

2.9　激光消蚀技术 66

2.10　三维直写技术 72

2.11　键合封装 74

参考文献 76

第3章　生物样本在基底上的微图型化 80

3.1 阵列和图型的含义 80

3.2　微图型化的技术途径 81

3.2.1　光刻途径 81

3.2.2　非光刻法途径 84

3.2.3　微阵列构建技术 90

3.3　DNA微阵列 105

3.3.1　DNA微阵列类型和构建 105

3.3.2　DNA微阵列的应用概况 109

3.4　蛋白质微阵列和图型化 111

3.4.1　蛋白质在表面上的吸附行为 112

3.4.2　蛋白质微阵列技术 121

3.4.3　蛋白质微图型化 144

3.5　脂膜的图型化 159

3.5.1　侧向隔离策略基础上的脂膜图型化 160

3.5.2　双重图型化 162

3.5.3　脂膜图型化方法比较 165

3.5.4　脂微阵列 165

3.6　糖微阵列和图型化 166

3.6.1　糖微阵列构建途径 167

3.6.2　糖的图型化 171

3.7 细胞微图型化 173

3.7.1 细胞在微米-纳米尺度上的响应行为 175

3.7.2　细胞微图型化技术 183

参考文献 220

第4章　微流动技术基础 228

4.1　微流动的操纵方式 228

4.1.1　压力驱动的微流动 229

4.1.2　电渗流动 229

4.1.3　电毛细作用力驱动 232

4.1.4　基于Marangoni效应的驱动方式 233

4.1.5　微流动中粒子／液滴的操纵方式 235

4.2　微流动通道基本组合方式 241

4.3　微通道中样本流动的基本动电操作 242

4.4　微流动处理与控制的连续方式、离散方式及其集成途径 244

4.4.1　连续方式中存在的挑战 244

4.4.2　微阀及其集成 244

4.4.3　微流动非线性特性与数字化 249

4.4.4　微流动的离散处理方式 250

参考文献 259

第5章 生物样本处理和分析的微流动技术 262

5.1　毛细管电泳芯片 263

5.1.1　概述 263

5.1.2　电泳芯片的加工 265

5.1.3 芯片毛细管电泳上的检测方法 267

5.1.4　毛细管阵列电泳 273

5.1.5　双向凝胶电泳芯片 274

5.1.6　芯片电泳的优点和不足 275

5.1.7　芯片毛细管电色谱 275

5.2　微流动免疫测试格式举例 276

5.2.1 芯片毛细管电泳基础上的免疫测试 276

5.2.2　T形传感器 278

5.3　磁泳分离芯片 281

5.4　布朗棘齿微装置 281

5.5　聚合酶链反应芯片及其集成 283

5.5.1　微腔聚合酶链反应 283

5.5.2　连续流过式聚合酶链反应 284

5.5.3 聚合酶链反应与逆转录过程的结合 288

5.5.4 聚合酶链反应-毛细管电泳的集成 289

5.5.5 聚合酶链反应-电化学的集成 292

5.5.6 聚合酶链反应-寡核苷酸微阵列的集成 292

5.6.1　概述 293

5.6　样本处理和传递过程中的芯片技术 293

5.6.2　微过滤器 294

5.6.3　预浓聚和抽提 300

5.6.4　微透析样本清洗芯片 303

5.6.5　微扩散稀释器 303

5.6.6　微量样本制备 304

5.6.7　样本制备与CE集成举例 305

5.6.8　蛋白质结晶 305

5.6.9　抽提点样微装置 308

5.6.10　微注射装置 308

5.7　细胞分离培养分析微装置 310

5.7.1　细胞的分离分选 311

5.7.2　细胞裂解微装置 324

5.7.3　细胞分离、裂解与反应／检测步骤的集成 326

5.7.4　细胞培养微装置 328

5.7.5　单细胞分析微装置 335

5.8.1 用于DNA分析过程集成的例子 341

5.8　高度集成举例 341

5.8.2　基于电湿润的“数字式”微流动芯片实验室 344

5.9　基于离心力的微分析装置 347

参考文献 351

第6章　药物传递和转基因过程中的微技术 356

6.1　微针阵列 357

6.1.1　实心微针 357

6.1.2　中空微针 358

6.1.3　转基因 361

6.2　微电穿孔类装置 362

6.3　控释微芯片 364

6.4　微粒子应用于药物靶向传递 368

6.5　多孔膜（生物胶囊） 369

参考文献 371

附录　关于聚二甲硅氧烷 373