Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống cảm biến vi lỏng phát hiện vật thể trong kênh dẫn

Đề tài này thực hiện nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và thử nghiệm một cấu trúc hệ thống cảm biến vi lỏng phát hiện vật thể trong kênh dẫn hướng tới các ứng dụng trong lĩnh vực y sinh học... Cấu trúc đề xuất hoạt động dựa trên nguyên lý điện dung vi sai với khả năng hoạt động trong các điều kiện môi trường đặc thù. Thiết kế các mạch tích hợp điều khiển, xử lý điện tử đánh giá khả năng hoạt động và kết quả phát hiện vật thể trong kênh dẫn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo hệ thống cảm biến vi lỏng phát hiện vật thể trong kênh dẫnĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ----------TRẦN HOÀI NAMNGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG CẢM BIẾNVI LỎNG PHÁT HIỆN VẬT THỂ TRONG KÊNH DẪNNgành: Công Nghệ Kỹ thuật Điện tử, Truyền thôngChuyên ngành: Kỹ thuật Điện tửMã số: 8510302.01TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨCÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNGHÀ NỘI – 2018Mục lụcMục lục ................................................................................................. 1MỞ ĐẦU .............................................................................................. 2Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG........................................................ 41.1.Một số ứng dụng của Công nghệ Nano Sinh học .............. 41.2.Vi cảm biến kiểu tụ điện .................................................... 5Chương 2. THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CẢM BIẾN VILỎNG PHÁT HIỆN VẬT THỂ TRONG KÊNH DẪN....................... 82.1.Cấu trúc cảm biến. ............................................................. 82.2.Mô phỏng phần cứng. ........................................................ 92.3.Thiết kế mạch điều khiển tập trung tế bào. ...................... 13Chương 3. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM ........................................ 17KẾT LUẬN ........................................................................................ 21Kết luận.......................................................................................... 21Hạn chế và hướng phát triển .......................................................... 21TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................. 231MỞ ĐẦUTổng quanNhững nghiên cứu trong công nghệ sinh học thường đòi hỏi mộtsố lượng khá lớn những trang thiết bị và phòng thí nghiệm, cụ thể lànhững phân tích DNA, những nghiên cứu về các loại thuốc, nhữngtrang thiết bị thu thập thông tin về người bệnh như film chụp X-quang,cắt lớp…Để đáp ứng được nhu cầu trong vấn đề trên, một kỹ thuậthàng đầu trong lĩnh vực này được nghiên cứu chế tạo đó là các chípsinh học (Biochip). Biochip được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, phổbiến nhất là trong nghiên cứu về gene, trong nông nghiệp, kiểmnghiệm thực phẩm; dùng để nghiên cứu về độc chất, protein, hóa sinh;phát hiện các loại vi trùng gây bệnh, xuất hiện trong thức ăn, nướcuống và trong cơ thể con người; hay phát hiện nhanh các tác nhântrong chiến tranh hóa, sinh học.Hình 1: Một số mẫu chíp sinh học (nguồn: Internet)Microfluidic (kênh dẫn vi cơ lỏng) là một lĩnh vực mới thú vị củakhoa học và kỹ thuật cho phép phân tích kiểm soát trên quy mô rấtnhỏ và thiết bị nhỏ gọn, tiết kiệm chi phí, hiệu quả hơn hệ thống thôngthường khác. Chúng có khả năng đáp ứng nhu cầu của các phản ứng2tốc độ nhanh bằng cách giảm kích thước các kênh dòng chảy và cáckhông gian phản ứng, qua đó giảm không gian khuếch tán. Công nghệvi cơ lỏng ứng dụng trong rất nhiều ngành: Kỹ thuật, Vật lý, Hóa học,Công nghệ vi chế tạo và Công nghệ sinh học. Công nghệ này đangtừng bước trở thành công nghệ mũi nhọn cho phép chế tạo những vihệ thống sử dụng những vi thể tích chất lỏng, (còn được biết đến vớicái tên “phòng thí nghiệm siêu nhỏ tích hợp trên một con chip” labon-chip).Các cảm biến trên cơ sở hệ vi cơ lỏng có khả năng phát hiện virút cúm A, tế bào ung thư,… Được ứng dụng trong nhiều lĩnh vựckhác nhau như: nuôi cấy tế bào, lọc tách các thành phần sinh học, hóahọc…Mục tiêu của đề tàiĐề tài này thực hiện nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và thử nghiệmmột cấu trúc hệ thống cảm biến vi lỏng phát hiện vật thể trong kênhdẫn hướng tới các ứng dụng trong lĩnh vực y sinh học…. Cấu trúc đềxuất hoạt động dựa trên nguyên lý điện dung vi sai với khả năng hoạtđộng trong các điều kiện môi trường đặc thù. Thiết kế các mạch tíchhợp điều khiển, xử lý điện tử đánh giá khả năng hoạt động và kết quảphát hiện vật thể trong kênh dẫn.3Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG1.1.Một số ứng dụng của Công nghệ Nano Sinh họcCông nghệ sinh học nghiên cứu vào sự phát triển và tồn tại củacác dạng tế bào và mô đa chức năng ở thực vật, động vật, cũng như sựảnh hưởng từ một tế bào sinh vật đến hoạt động của cả hệ thống sinhhọc.Hình 2: Phạm vi ứng dụng của công nghệ nano sinh học [4]Phạm vi ứng dụng của công nghệ sinh học nano rất rộng, từ lĩnhvực y học, dược phẩm, sinh học, tới các ngành công nghiệp thực phẩmvà nông nghiệp. Trong lĩnh vực sinh học và y tế, công nghệ sinh họcnano được ứng dụng để nghiên cứu bộ gene học (genomics), tin sinhhọc (bioinformatics), xác định trình tự gene, tìm kiếm và sàng lọcdược phẩm, tế bào… Đặc biệt, các hệ thống dẫn chuyển và hướngđích dược phẩm trên cơ sở công nghệ nano ngày càng được quan tâmnghiên cứu và đưa vào ứng dụng, bởi vì trên thực tế hầu hết dượcphẩm không chỉ có các tác dụng dược lý hữu ích mà cò ...