朱錦洲臺灣大學：應用力學研究所徐良瑋Hsu, Liang-WeiLiang-WeiHsu2007-11-292018-06-292007-11-292018-06-292005http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/62560利用微流體系統進行生醫檢測、病理分析、化學成分偵測等方面的快速檢測晶片，是微全分析系統(Micro Total Analysis Systems , µTAS)近年來的重要發展方向，而設計更為準確、快速、便宜優點的醫用檢測晶片更是擁有迫切的需求。 紅血球在人體綿密的血管網絡中穿梭，經過微血管時會有擠壓變形的現象產生。而研究已發現多項疾病（如：糖尿病）會影響紅血球的彈性及變形能力。本研究利用紅血球有擠壓變形的彈性，使用具有高生物相容性、高透明度、高安定性等優點的高分子聚合物：聚二甲基矽氧烷（PDMS）為實驗測試段，製備微血管尺寸的微流體系統，以觀測紅血球變形現象，及流道幾何特性（如：尺寸、曲率、形狀）對變形率的影響。 初步建立正常血球的實驗資料後，進一步發展成為能以物理性質即時分辨紅血球是否罹病的快速檢驗晶片。One of the most important development in micro total analysis system (µTAS) is applications of rapid test chip in several aspects like biomedical examines, pathology analysis, and chemical constituent detection. It’s a pressing demand to design a clinical test chip with the advantage of accuracy, rapid, and cheap. Red blood cells (RBC) shuttle through the close, numerous vessel networks among human bodies and deform shape when getting past blood capillaries. It is found that many diseases affect the elasticity and deformability of RBC. This study makes use of RBC deformable elasticity and introduces an effective micro-fluidic-system composed of high-compatible, high-transparent, and high-stable Polydimethylsiloxane (PDMS) in blood capillaries scale to observe RBC deformations and effects of channel geometry. After setting up normal RBC experimental data, we attempt to develop a rapid test chip capable of distinguishing RBC ill or not.誌謝 Ⅰ 中文摘要 Ⅱ 英文摘要 Ⅲ 目錄 Ⅳ 圖表目錄 Ⅷ 第一章 緒論 1.1 前言 1 1.2 微機電系統 2 1.3 生醫微流體晶片 4 1.4 糖尿病簡介 6 1.5 研究動機 8 1.6 章節概述 8 第二章 生醫微流體晶片的發展 2.1 文獻回顧 10 2.1.1 微流體晶片之相關文獻 10 2.1.2 血液流變學之相關文獻 15 2.2. 生醫微流體晶片的應用性 16 第三章 理論基礎與分析 3.1 微流體的流動現象 17 3.2 血液流變學及紅血球的黏彈特性 19 3.2.1 血液簡介 19 3.2.2 紅血球的錢幣狀堆積 21 3.2.3 血液動力學參數 22 3.3 PDMS的親水性和疏水性探討 25 3.4 micro-PTV影像分析 30 第四章 實驗設計與製程步驟 4.1 實驗規劃與設計 33 4.2 實驗儀器 36 4.2.1 螢光光學顯微鏡 36 4.2.2 反射式光學顯微鏡 39 4.2.3 微注射器幫浦 40 4.2.4 針頭管材周邊 40 4.2.5 實驗血液 41 4.3 製程步驟 45 4.3.1 起始清潔晶圓 50 4.3.2微影製程 51 4.3.3乾式蝕刻矽 53 4.3.4 厚光阻SU-8墊高層 54 4.3.5 PDMS固化及翻模 56 4.3.6氧氣電漿接合與接管封裝 57 第五章 研究結果與討論 5.1 製程結果討論 61 5.1.1 微流道製程結果 61 5.1.2 光阻墊高製程結果 65 5.1.3 出入口流通結果 69 5.1.4 血液實驗結果 71 5.2 紅血球變形討論 73 5.2.1 分支流道 73 5.2.2 彎曲流道設計 79 5.3 分析與討論 81 第六章 結論與未來方向 6.1 結論 82 6.2 未來方向 83 參考文獻 842790487 bytesapplication/pdfen-US紅血球變形微流道RBCdeformationPDMS[SDGs]SDG3thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/62560/1/ntu-94-R92543077-1.pdf