[Micro-PIV?] 微流体在塑料芯片生化实验应用中的一个问题求助

loreleid

大家好!
我是一个正从事微流体芯片生化研究的研究人员,和各位的专业可能差别比较大,最近在做相关实验时,发现一些生化实验结果不能从生化的角度解释,所以考虑到了通过对微通道内的流型表征,有可能解释我的生化实验结果.经过自己查阅资料,知道PIV有可能解决我的疑惑,所以不揣冒昧,特地请教坛子里的从事流体动力学研究的各位大大,请帮忙看看所附图,对你们而言,此简单的微通道,其流型是怎样的呢?是不是没有必要做PIV?如果需要做,大家谁能做呢?
请注意我的芯片是聚苯乙烯做的,是透明的.
在北京做科研,这方面的表征工作,我目前很需要.
请大家帮忙,非常感谢!

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对了,忘写一个参数了,就是微通道内的流体速度,因为所用的气压很小,实验也不允许用大的气压,所以流体速度很小,经计算,体积流速大约为20微升/分,换算为线速度为1厘米/分左右,这样的速度能做PIV么?

loreleid

fluidics

[这个贴子最后由fluidics在 2006/02/19 03:53pm 第 1 次编辑]

记得有用PIV作Microfluids或MEMS的，德国Lavision就是，具体问题要问Robin，他是Lavision的代理，他在流体实验分论坛上经常发文章。robinking64@sohu.com

piv

其实你的实验尺度还算不上MicroPIV的范畴，这跟我们用国产PIV设备做过的一个小管道试验很类似，而且我们的实验流速当时达到了接近1米/秒的量级。从原理上讲，你的情况应该是可以做PIV实验的，只是许多实验小细节技巧需要注意一下。

swell2005

对于大位移，低浓度的图象该怎么处理呢？一个64*64的判读区内只含有1个粒子，对全场进行相关得到的相关峰还有意义吗？
我们在微管道内得到的两张图象（1024 X 1024），近边界处粒子相对位移不算很大（50，0），但管道中心附近粒子相对位移接近（300，0）。这样的图象可以处理吗？

yxjbuaa

下面引用由swell2005在 2006/02/20 02:40pm 发表的内容：
对于大位移，低浓度的图象该怎么处理呢？一个64*64的判读区内只含有1个粒子，对全场进行相关得到的相关峰还有意义吗？

这用PIV就不合适了，应当用PTV

yxjbuaa

[这个贴子最后由yxjbuaa在 2006/02/20 07:57pm 第 2 次编辑]

下面引用由loreleid在 2006/02/19 10:40am 发表的内容：
对了,忘写一个参数了,就是微通道内的流体速度,因为所用的气压很小,实验也不允许用大的气压,所以流体速度很小,经计算,体积流速大约为20微升/分,换算为线速度为1厘米/分左右,这样的速度能做PIV么?

空间很大，就如PIV兄所说，用普通的PIV仪器是可以测量的，可是速度的确太小，按原理来说是可以测量的，但是实际上测量出来的误差会很大，除非分辨率非常高，在这一点上或许用MicroPIV就容易解决一些了。
当然，用其它的工具也是可以的，如LDV可能就会容易一些。

loreleid

也有老师建议用５００纳米的荧光聚合物微球和３０帧／秒的CCD来做，我到底该怎么办呢？　其实，我只是想得到扁长方体形空间内的流型，难道一定要用ＰＩＶ来做才能知道么？大家对这个还算比较规则的形状没有概念么？教科书里有没有呢？
没学过流体动力学，真是郁闷啊．．．
继续求助各位，谢谢．

robin

版主说的没错。如果粒子浓度太低，就只好用PTV了。这样的尺度应该可以用显微PIV。但是没有必要用500纳米那么小的粒子。测量那么小的粒子不是不可能的，但是难度那是相```当````的大.用1-2个微米的荧光粒子就可以了。楼主不妨和清华大学精仪系的老师联系一下。他们那里有一套显微PIV设备。可以到他们那里实际测量一下。如果粒子浓度特别低，不妨先把图像测量下来，发给我，我们可以替您做PTV分析。

loreleid

非常感谢楼上的诸位,求教了一圈,学到了不少知识 ...
但是,说粒子浓度低,按我的专业似乎理解不了,因为粒子浓度可以自己配啊.而速度慢,倒是肯定的,速度慢和粒子浓度低难道不是两码事么?
郁闷中...

yxjbuaa

下面引用由loreleid在 2006/02/22 00:06am 发表的内容：
速度慢和粒子浓度低难道不是两码事么?

对，这的确是两码事儿。粒子浓度需要自己仔细调节，相信不难。
关于速度慢的解决办法我可以给你一些基础性的建议：
1、无论粒子多大应当要求满足这样几个重要条件：满足良好的跟随性，有较强的光散射性，粒子图像大小要尽量保证在2个象素左右（调节分辨率，在这个范围测量结果可信度较高）
2、调节跨帧间隔时间，粒子图像的位移应当尽量的大一些，要保证较高的精度，建议至少大于粒子图像直径。按照以前的说法，粒子图像位移不能大于查问域的1/2，现在由于窗口平移和变形技术的出现，可以使得粒子位移大一些，但最好接近1/2查问域
3、粒子浓度应当保证在查问域内至少有3对有效粒子对，当然如果能够保证大于5对是最好的

zyzyeast

其实，这一切没有一个严格标准，所谓的1/2或1/4的IA、粒子在CCD上成像的大小、每个IA内的粒子对数等等都是对计算精度产生影响。之所以有1/4、2个pix、3~5对这些字眼出现只是因为只有达到这些标准才具有一定的可信度。低于这些标准也会产生结果，但是其精度就需要仔细分析了。
实际上，计算一下可以发现，在实际实验中，很难保证粒子在CCD上成像大于2个pix（除非激光能量足够强，使光圈>8也可以有比较好的图像），那么就得不到PIV结果了么？不是，通过软件的调整也可以得到比较好的结果。
正如楼上师兄说的，随着一些新技术的出现，淡化了相应的实验要求。我们要做的仅仅是尽量满足这些要求，在它们中间找到平衡点。
呵呵，随便说说，敬请批评指正。

liuwen509

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