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磁泳微胶囊的制备及其涂膜显示性能

过程工程学报 2010年第3期10卷 619-624页

作者：裴春岚王亭杰吴海霞段君玲金涌清华大学化工系

采用复凝聚法,以明胶和阿拉伯胶为凝聚材料、含磁性颗粒与TiO2颗粒的悬浮液作为内相,制备出粒径在200;00μm的囊壁透明、光滑、具有一定韧性的微胶囊.所制微胶囊经涂膜干燥后,形成柔性且可重复使用的磁性显示膜,能显示磁粉探伤用国家A1... 详细信息

采用复凝聚法,以明胶和阿拉伯胶为凝聚材料、含磁性颗粒与TiO2颗粒的悬浮液作为内相,制备出粒径在200;00μm的囊壁透明、光滑、具有一定韧性的微胶囊.所制微胶囊经涂膜干燥后,形成柔性且可重复使用的磁性显示膜,能显示磁粉探伤用国家A1型标准试片中宽100μm、深15μm的刻痕.阐述了微胶囊形成过程,分析了囊壁凹陷的原因及漏磁场分布和磁性颗粒的受力情况.

关键词：磁泳微胶囊显示探伤复凝聚法

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磁泳细胞分选微流控芯片通道构型优化设计

磁泳细胞分选微流控芯片通道构型优化设计

作者：夏恒上海交通大学

学位级别：硕士

磁泳已经广泛应用于以细胞分选为代表的生物试样的分选。这些生物试样一般通过特异或非特异性吸附而附着在磁珠上,然后以磁珠为载体在流场和磁场作用下从混合液中分离出来。本文以相关一般力学、流体力学和电磁学理论（主要涉及三组方程... 详细信息

磁泳已经广泛应用于以细胞分选为代表的生物试样的分选。这些生物试样一般通过特异或非特异性吸附而附着在磁珠上,然后以磁珠为载体在流场和磁场作用下从混合液中分离出来。本文以相关一般力学、流体力学和电磁学理论（主要涉及三组方程,依次为运动方程、磁场方程和流场方程）为基础,研究了微流控芯片通道中球形磁性固体颗粒（磁珠）在流场和磁场共同作用下的受力情况;利用相关软件,通过数值模拟,建立了包括永磁体、流体、磁珠和微芯片（由一个主通道和两个支通道以及固壁部分组成）在内的磁泳细胞分选单元的物理模型,分析了影响磁珠运动轨迹的各种物理、几何参数,发现磁珠有很高的位置敏感度,只有在特定区域释放,并在适当区域运动的磁珠,才能顺利进入目标支通道,且避免在支通道口附近常见的阻塞,而磁珠的位置很大程度上由通道构型决定,于是对微流控芯片的通道构型进行优化设计,最终完成了大小不同的磁珠的连续分选（从而实现细胞的连续分选）。

关键词：磁泳细胞分选微流控构型优化

基于磁泳微流控芯片的油液磨粒分离及检测技术研究

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基于磁泳微流控芯片的油液磨粒分离及检测技术研究

作者：赵鹏璐大连海事大学

学位级别：硕士

随着机械传动系统的老化和磨损故障风险的增加,监测和维护其健康状况变得越来越重要。分析油液中磨损颗粒是一种有效的方法,其可以提供机器老化和故障的预警信息。对于关键或昂贵的机器,有效的维护方法可以降低故障维修成本和安全风险... 详细信息

随着机械传动系统的老化和磨损故障风险的增加,监测和维护其健康状况变得越来越重要。分析油液中磨损颗粒是一种有效的方法,其可以提供机器老化和故障的预警信息。对于关键或昂贵的机器,有效的维护方法可以降低故障维修成本和安全风险。因此,开发一种高效、准确的油液金属磨粒分离技术是非常必要的。本文设计了一种基于铁-聚二甲基硅氧烷(Fe-polydimethylsiloxane,Fe-PDMS)磁泳的微流控芯片,用于油液中金属磨粒的连续分离及检测。首先,利用COMSOL Multiphysics 5.5软件对设计的Fe-PDMS磁泳芯片进行理论仿真,分析流场、结构等因素对金属磨粒轨迹的影响,并优化芯片结构和参数,以提高金属磨粒的分离效率和准确性。其次,通过光刻工艺对Fe-PDMS磁泳芯片进行加工,包括制备PDMS微通道和制备Fe-PDMS磁性胶体。最后,构建油液金属磨粒分离实验系统平台,利用铁磁性颗粒(铁颗粒)与非铁磁性颗粒(铝颗粒)进行实验,并对实验结果进行分析。本文中设计的微流控芯片,采用了一种新型的Fe-PDMS复合材料。该材料具有铁磁性和PDMS的优良粘性和可塑性。在微通道一侧设置该材料,并在永磁体的磁化下产生梯度磁场,使不同性质及大小的金属磨粒随流体流动通过Fe-PDMS附近时受到磁泳力的作用产生不同的轨迹偏移,从而实现磨粒的分离。实验结果表明,本文设计的基于Fe-PDMS磁泳的微流控芯片能够有效地基于颗粒直径和磁性对金属磨粒进行分离和检测。该芯片可以高效地分离直径小于7微米、在8-12微米范围内和大于14微米的铁磁性铁颗粒,并实现铁磁性铁颗粒和非磁性铝颗粒的分离。该芯片具有高精度、小型化和集成化的优点。通过油液中磨损颗粒的在线检测,可以提高机器的可靠性,降低维修成本和安全风险。该方法在磨损颗粒检测方面提供了强大的工具,为机械传动系统老化和磨损故障诊断提供了预警。相比传统的传感器检测方法,该方法具有更高的检测精度和更小的尺寸,可以更方便地应用于实际工业应用。因此,基于磁泳分离的在线检测方法具有很高的应用前景,将有可能为工业领域提供更可靠的机器健康监测方法。

关键词：磨粒微流控芯片磁泳铁-聚二甲基硅氧烷

磁选育浸矿菌种新方法的研究——磁泳分离菌种

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生物磁学 2005年第4期5卷 5-8页

作者：刘新星谢建平刘文斌邱冠周中南大学资源加工与生物工程学院湖南长沙410083

世界无处不有磁,磁场对整个世界产生着重大的影响。本文通过大量镜检工作,观察到从酸性矿坑水中初步分离培养得到的部分细菌对外加磁场均有微弱的趋磁性。基于菌种的这种特性,设计了磁泳装置用不同的磁场梯度分离细菌,磁泳分离的方法可... 详细信息

世界无处不有磁,磁场对整个世界产生着重大的影响。本文通过大量镜检工作,观察到从酸性矿坑水中初步分离培养得到的部分细菌对外加磁场均有微弱的趋磁性。基于菌种的这种特性,设计了磁泳装置用不同的磁场梯度分离细菌,磁泳分离的方法可以初步分离出近磁、远磁菌,这两个菌群的生理特性有着很大的差异,主要体现在其对亚铁氧化和对金属离子的浸出上,远磁菌亚铁氧化活性比近磁菌高将近50%,远磁菌对铜离子的浸出效果也比近磁菌好。近磁菌在强磁性矿物培养基中生长情况较好,而远磁菌在弱磁性矿物培养基中生长情况较好。而且,在近磁菌的纯培养菌体中分离到磁性颗粒。实验结果证明,采用磁泳用于分离体内含有磁性颗粒的细菌是可行并且有效的,这一分离技术和工艺的结合也将大大促进我国生物冶金的步伐。

关键词：磁泳菌种选育磁小体磁生物效应

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单细胞磁泳及其诊断价值

国际检验医学杂志 1995年第4期 190-190页

作者：徐小妹许孙曲

采用改进的细胞分析磁泳装置,包括显象记录显微镜、磁泳室、计时器和辅助装置。测定的参数是细胞移动时间和大小。计算平均速度。以实验速度减去沉降速度来计算磁泳速度。研究人指血红细胞微滴。选择REH细胞谱线进行有核细胞研究。REH... 详细信息

采用改进的细胞分析磁泳装置,包括显象记录显微镜、磁泳室、计时器和辅助装置。测定的参数是细胞移动时间和大小。计算平均速度。以实验速度减去沉降速度来计算磁泳速度。研究人指血红细胞微滴。选择REH细胞谱线进行有核细胞研究。REH细胞是来自细胞培养的白血病细胞,表现具有高度的组织相容性抗原。在约1μm直径的表面联有单克隆抗体的磁性微粒作细胞标记(MIMS)。用PBS作悬浊液介质。

关键词：磁泳沉降速度水力粗度磁性微粒红血球红细胞

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基于“磁泳”显示原理的无尘黑板的研究

科技风 2015年第7期 45-45页

作者：王瑞亮白露沈阳化工大学辽宁沈阳110024

粉笔是目前课堂教学的主要工具,然而课堂上粉笔灰不能被有效净化,可导致尘肺病、肺炎等疾病,危害师生健康。笔者通过改变传统黑板材料,结合简单的机械原理设计的无尘黑板可以有效地解决传统黑板对人体健康的危害以及环境污染,本文就其... 详细信息

粉笔是目前课堂教学的主要工具,然而课堂上粉笔灰不能被有效净化,可导致尘肺病、肺炎等疾病,危害师生健康。笔者通过改变传统黑板材料,结合简单的机械原理设计的无尘黑板可以有效地解决传统黑板对人体健康的危害以及环境污染,本文就其原理进行阐述。

关键词：无尘黑板磁泳机械

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磁选技术在水污染治理中的应用

水处理技术 2012年第7期38卷 9-13页

作者：李建军朱金波张丽亭刘银安徽理工大学材料科学与工程学院安徽省现代矿业工程重点实验室安徽淮南232001

磁分选技术因其操作简单、分选能力强、应用范围广、不产生二次污染等特点,在污水净化、水资源循环利用等领域的应用日益增多。本文综述了近年来国内外磁选技术在水污染治理中的应用研究进展;同时对水治理磁分离新技术--超导磁选、磁泳... 详细信息

磁分选技术因其操作简单、分选能力强、应用范围广、不产生二次污染等特点,在污水净化、水资源循环利用等领域的应用日益增多。本文综述了近年来国内外磁选技术在水污染治理中的应用研究进展;同时对水治理磁分离新技术--超导磁选、磁泳分离、磁种-絮凝磁选、磁场辅助膜分离等作了介绍,并探讨了磁选技术的发展方向。

关键词：磁选水污染治理超导磁选磁泳磁种

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新型磁性微球的制备与应用

新型磁性微球的制备与应用

作者：王敏天津大学

学位级别：硕士

随着生命科学的发展,快速、高效地进行生物大分子的分离分析已经越来越受到人们的重视。生物磁分离技术作为一种新兴的分离手段,具有高效、快速、溶剂消耗少、容易实现自动化等优点。可是在我国,生物磁分离技术还处于萌芽阶段,没有获得... 详细信息

随着生命科学的发展,快速、高效地进行生物大分子的分离分析已经越来越受到人们的重视。生物磁分离技术作为一种新兴的分离手段,具有高效、快速、溶剂消耗少、容易实现自动化等优点。可是在我国,生物磁分离技术还处于萌芽阶段,没有获得广泛的应用。其原因有二:(1)缺乏制备磁性微球的关键技术;(2)对新型磁分离技术的开发不力。因此,本论文的研究目标是通过建立具有自主产权的磁性微球的合成方法,深入研究磁性粒子在移动磁场中的运动行为,开发磁分离技术在细胞分选和药物研发等生命科学领域中的应用。研究内容主要分为三部分:(1)磁流体和磁性微球的制备;(2)移动磁场中磁性粒子运动行为研究;(3)磁性脂质体在药物跨膜转运评价中的应用。生物磁分离需要球形规整、粒径均一、分散性良好、磁响应性强,具有超顺磁性的磁球,为了满足生物磁分离的需要,本文用化学沉淀法制备出粒径均一、磁响应性强、具有超顺磁性的磁流体,同时利用亲水性的尿素、甲醛为单体,在硝酸胶溶磁流体的条件下通过分散聚合的方法制备了脲醛树脂磁球,该方法操作简便、反应时间短;另外还采用静电自组装的方法通过静电吸附作用制备出不同粒径的粒径均一、分散性良好的Core-Shell型磁性微球。基于磁泳的分离分析技术用于生物大分子的分离展现出十分广阔的前景,在常规的磁泳分离技术中,施加的外磁场均为静止磁场,由于磁场强度随着作用距离的增加而迅速衰减,使得磁性粒子在磁场方向的迁移距离有限,极大地降低了磁泳分离的分辨率,为了增加磁场作用范围,提高磁泳技术的分辨率,本实验设计了旋转磁场作用下磁性粒子运动行为的研究,并对其运动机理进行了推测,并进一步考察不同磁化率及不同粒径磁性粒子的分离行为,为下一步考虑应用于免疫细胞样品分离奠定了理论基础,建立了初步的细胞分离模型。另外磁性粒子表面包覆一层脂质体模型可以作为一种模拟类生物膜的评价系统,类似于磷脂膜色谱将单层磷脂或合成磷脂以较高的分子界面密度通过共价键键合到硅胶表面的丙基氨上,形成磷脂界面,药物跨膜转运的动态过程实际上与其在磷脂膜上的分离动态过程有很大的相似之处,因此可用其来评估药物膜渗透性,本实验在磁性微球表面键合卵磷脂层来模拟生物膜结构,明显体现出磁分离技术的优势,对四大类药物的膜渗透性进行了考察,从膜分配系数可以进行脂溶性大小比较,并与采用正辛醇/水系统得出的脂水分配系数结果进行了对比。

关键词：生物磁分离脲醛树脂磁球 Core-Shell磁性微球磁泳旋转磁场磷脂膜膜分配系数

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磁场下气泡及磁液弹珠运动特性研究

磁场下气泡及磁液弹珠运动特性研究

作者：刘菁晗昆明理工大学

学位级别：硕士

磁性颗粒在磁场作用下发生的定向迁移现象称之为磁泳。以往只有具有磁性的物质才可以通过磁泳技术进行非接触式操控,但是随着磁性液体的出现,对非磁性物质的磁操控逐渐成为了可能。在微流动技术、生命科学和化学分析工程领域经常需要对... 详细信息

磁性颗粒在磁场作用下发生的定向迁移现象称之为磁泳。以往只有具有磁性的物质才可以通过磁泳技术进行非接触式操控,但是随着磁性液体的出现,对非磁性物质的磁操控逐渐成为了可能。在微流动技术、生命科学和化学分析工程领域经常需要对液滴或非磁性颗粒进行非接触式操控和分离等操作。磁场由于不需要与样本对象直接接触,不会对操控对象有充电加热等影响,是一种非常理想的操控方式。鉴于微质量液体和磁性液体中非磁性物质的磁操控在微流动技术中的潜在应用,本文对磁性液体中气泡和液体表面上磁性液体弹珠在磁场作用下的运动特性做了理论和实验研究,旨在探索磁场对磁性和非磁性物质的运动影响,拓展磁性液体的应用,同时针对液体弹珠这一特殊对象,希望可以提供一种新的微质量液体定向输送方法。本文用磁荷理论推导了磁场作用下磁性物质和磁性液体中非磁性物质受到的磁场作用力计算公式,只有当物体与其周围介质存在磁化强度之差时才会受到磁体积力的作用。磁场作用下物体受到的磁体积力与物体和其周围介质之间的磁化强度之差和磁场梯度成正比。磁性液体中非磁性物质在磁场中受到的磁体积力非常微弱,加之磁性液体为黑色不透明的胶体溶液,常规实验条件下很难观测到磁场引起磁性液体中非磁性颗粒的运动现象。本文以填充磁性液体的窄缝容器中的气泡作为研究对象,利用气泡质量小、易驱动和易观测等特性,用实验研究手段观察磁场对磁性液体中非磁性物质运动的影响,获得磁场参数和非磁性颗粒运动参数之间的定量关系。在关于窄缝中气泡的经典理论基础上引入了磁场对气泡的磁体积力作用,重新推导了气泡运动速度预测公式,并通过实验数据对其进行了验证。通过实验发现磁场对磁性液体中非磁性物质产生的作用力沿磁场强度减小的方向。与磁性液体中气泡这一磁性介质中的非磁性物质相反的是磁性液体弹珠,磁性液体弹珠周围空气和液体等介质为非磁性物质,其受到的磁体积力方向与气泡相反沿着磁场强度增加的方向。结合液体弹珠的特性,本文提出了通过磁场对液体弹珠进行非接触操控完成液体表面上微质量液体定向输送的设想。液体弹珠由于表面疏水性粉末颗粒阻止了内部液体与外部基载液的直接接触,在表面张力作用下使其可以浮在另一种液体表面上,本文通过将液体弹珠浸没于基载液部分看作为球缺体,建立了液体弹珠浮在基载液表面上的静力学平衡方程。同时用微距拍摄技术拍摄和观察了不同体积液体弹珠在水面上的形态,对平衡方程进行了验证。与通常情况下浮在液面上的物体是重力与浮力的平衡不同,浮于液体表面的液体弹珠起主要作用的是表面张力,在表面张力作用下即使液体弹珠密度大于基载液也不会发生下沉。本文对磁场作用下液体表面磁性液体弹珠受到的磁体积力、流动粘性阻力和接触角变化阻力做了逐一分析获得了液体弹珠运动速度与磁场流场参数之间的定量关系。用磁性液体作为内部液滴制备了不同体积的液体弹珠,测量了不同体积的磁性液体弹珠在不同强度和梯度磁场作用下的运动速度,将实验测得的速度与理论计算值做了对比分析。在理论和实验研究的基础上,本文尝试了通过磁泳力对液体弹珠进行操控,完成了“乒乓”和“绕障碍”等简单的操控实验,验证了通过磁场可以实现液体弹珠的非接触式操控达到液体表面上微质量液体定向输送的目的。希望可以为液体表面微质量液体定向输送提供相应的理论和实验基础,同时进一步揭示磁场对磁性物质的磁泳效应。

关键词：磁性液体液体弹珠气泡磁场磁泳