使用電極為微流控芯片中的通道施加電壓

選擇和準(zhǔn)備電極

鉑電極通常用于向流體通道施加電壓。雖然這種方法相對(duì)簡(jiǎn)單，但電極的正確制備對(duì)于防止通道中出現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)集中非常重要。場(chǎng)強(qiáng)集中會(huì)導(dǎo)致許多問(wèn)題，包括氣泡形成、細(xì)胞溶解、局部加熱、化學(xué)反應(yīng)和通道堵塞。

電極選擇

鉑是高壓微流控電極的標(biāo)準(zhǔn)和理想材料。

電極尺寸的選擇通常是成本與性能的權(quán)衡。直徑較大的電極有助于降低電場(chǎng)濃度。不過(guò)，適當(dāng)制備電極可以消除大多數(shù)場(chǎng)強(qiáng)集中問(wèn)題，從而減少對(duì)大電極的需求。

LabSmith 出售的電極是 23 號(hào)（直徑 0.584 毫米）純鉑絲。這種尺寸適合我們的高壓電纜末端，而且足夠堅(jiān)硬，易于成型并保持所需的形狀。如果您發(fā)現(xiàn)需要更大的電極來(lái)消除場(chǎng)強(qiáng)集中，可以使用鍍鉑銅線(xiàn)來(lái)降低成本。微型夾連接器可用于將較大或較小的電極連接到 LabSmith 高壓電纜上。

準(zhǔn)備電極

1. 剪下 1-2 厘米長(zhǎng)的電極。
2. 扭轉(zhuǎn)電極末端，使其形成一個(gè)與流體井內(nèi)徑大致相同的圓。
3. 將金屬絲末端繞回電極桿，封閉圓圈。導(dǎo)線(xiàn)末端應(yīng)緊貼電極桿，朝向電流方向。注意：這一點(diǎn)非常重要；尖銳的尖端朝向電流方向會(huì)造成場(chǎng)集中。
4. 彎曲圓圈，使其垂直于閥桿，完成電極，圖 1。
5. 將電極桿連接到高壓電纜上。如果使用 LabSmith 電纜，可使用微夾夾住電極，或?qū)?23 號(hào)電極（0.584 毫米）直接插入電纜終端，如圖 2 所示。
6. 現(xiàn)在可以將電極放入流體井中，底部線(xiàn)圈放在流體井的底面上。

圖 1. 鉑電極。

圖 2. 插入 LabSmith HVC 高壓電纜終端的鉑電極。

為電極準(zhǔn)備流體芯片

電極須浸入流體中，以便將外加電壓傳輸?shù)酵ǖ馈?chuàng)建流體孔有多種選擇。

微流控芯片通常在通道終端有一個(gè)約 1 毫米的開(kāi)放端口，或者有一個(gè)內(nèi)置連接器，如魯爾鎖、迷你魯爾接頭或橄欖形接頭。內(nèi)置連接器的設(shè)計(jì)目的是直接連接注射器、管道或?qū)Ｓ脙?chǔ)液器。

下圖 3 顯示的是開(kāi)孔芯片，通常稱(chēng)為通孔芯片。下圖 3 顯示的是開(kāi)放端口芯片，通常稱(chēng)為通孔芯片。芯片頂板上有一個(gè)直徑約 1 毫米的孔，用于接入通道。LabSmith 粘接端口連接器 (C360-400) 粘接在芯片端口上。粘接端口連接器可用來(lái)連接毛細(xì)管，以實(shí)現(xiàn)高壓無(wú)泄漏連接，或者如圖所示，可安裝芯片儲(chǔ)液器 (C360-400R)。然后將電極直接放入芯片儲(chǔ)液器中，并向儲(chǔ)液器中注入液體。

圖 3. 將電極放入微流控芯片的儲(chǔ)液器中，使用直接導(dǎo)線(xiàn)連接和微夾連接器將鉑絲電極與插入 LabSmith HVS448 八通道高壓電源的高壓電纜連接。