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成果名称：塑料微流控芯片自动化制造装备
申请单位：大连理工大学、北京航空航天大学、沈阳药科大学
成果编号：鉴字[教TP2004 ]第008号
鉴定日期：2004年6月28日
学 科：机械、医药卫生
成果简介：
塑料微流控芯片自动制造装备是自动化生产中、小批量塑料微流控芯片的制造装备。整个系统基于模块化设计思想，由热压成形机、自动对准台、热键合机、操作机器人、上下料装置等单机设备和总控计算机系统构成，每小时生产塑料微流控芯片3－5片。整个系统采用集散－独立式结构，各个设备可作为单机使用，联成系统时由总控计算机系统进行作业规划和协调控制，总控计算机的控制软件具有动画显示、历史数据存储、曲线图表描述、故障诊断及报警等功能。关键的单机设备中，热压成形机是实现微流控芯片微通道成形的关键设备，通过对温度、压力、时间的精确控制，将模具上微通道结构复制到塑料芯片上；自动对准台由精密对准系统和塑料芯片键合前预联接装置组成，主要用于微流控芯片基、盖片间自动对准，对准精度高于±2μm，它利用光电对准的原理，采用显微视觉伺服控制方式实现基、盖片上标记点间的对准，进而达到基、盖片间的对准。整套装置主要由视觉系统、机械系统和控制系统组成，是一个典型的光机电集成系统。整个对准过程分为调平、预对准、对准和预联接四个工序，所有运动都是在以工控机为核心的电控系统控制下自动实现；预联接后的芯片由操作机器人将其移至热键合机上进行热键合，实现塑料微流控芯片基、盖片的键合封接。此外还有上下料装置。整套系统具有成本低、结构紧凑、自动化程度高和操作方便等优点。成果填补了国内塑料微流控芯片自动化批量生产的空白，自动化制造系统拥有全部知识产权，整体技术具有当代国际先进水平。
本研究成果适用于中、小批量塑料微流控芯片的自动化生产制作，目前已经对利用该系统制作的塑料微流控芯片进行了应用研究。对维生素B2，西药(复方制剂)—联磺甲氧苄啶片的组分，中药—冬虫夏草中三种核苷类成分进行了微流控芯片分析，分析结果表明由本研究成果所生产制作的微流控芯片具有推广应用价值。
随着塑料微流控芯片应用研究的不断深入，它将在DNA分析、基因表达分析、疾病诊断、药物筛选和免疫学测定、食品和商品检验、环境监测等许多方面获得应用，因而对塑料微流控芯片的需求也将越来越多，年需求量为百万片至千万片，相应地，对制造装备将有更高更新的要求。因此，本研究成果具有非常好的应用前景。
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