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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