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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> ----------<br /> <br /> TRẦN HOÀI NAM<br /> <br /> NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG<br /> CẢM BIẾN VI LỎNG PHÁT HIỆN VẬT THỂ TRONG<br /> KÊNH DẪN<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ<br /> CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG<br /> <br /> HÀ NỘI – 2018<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI<br /> TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ<br /> ----------<br /> <br /> TRẦN HOÀI NAM<br /> <br /> NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO HỆ THỐNG<br /> CẢM BIẾN VI LỎNG PHÁT HIỆN VẬT THỂ TRONG<br /> KÊNH DẪN<br /> Ngành: Công Nghệ Kỹ thuật Điện tử, Truyền thông<br /> Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử<br /> Mã số: 8510302.01<br /> <br /> LUẬN VĂN THẠC SĨ<br /> CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG<br /> <br /> Giáo viên hướng dẫn: TS. Bùi Thanh Tùng<br /> <br /> HÀ NỘI – 2018<br /> <br /> i<br /> <br /> Lời cảm ơn<br /> Luận văn này là kết quả của quá trình nghiên cứu lý luận và thực tiễn của cá<br /> nhân tác giả dựa trên sự chỉ bảo, hướng dẫn của TS. Bùi Thanh Tùng. Thầy đã không<br /> quản khó khăn, thời gian, công sức để giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi chân<br /> thành cám ơn các thành viên trong Bộ môn Vi cơ điện tử và vi hệ thống, Khoa Điện tử<br /> - Viễn Thông, Trường Đại học Công nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ tôi<br /> trong những bước đầu nghiên cứu về hệ thống vi lỏng trong kênh dẫn. Cám ơn NCS.<br /> Đỗ Quang Lộc và Vũ Quốc Tuấn đã hỗ trợ trong quá trình làm thí nghiệm và đo đạc.<br /> Tôi cũng xin gửi lời cám ơn đến các thầy, cô giáo và bạn bè trong lớp K22 Kỹ<br /> thuật điện tử, Khoa Điện Tử – Viễn Thông, Trường Đại Học Công Nghệ, Đại Học<br /> Quốc Gia Hà Nội đã có những nhận xét, góp ý cho luận văn này của tôi.<br /> Cuối cùng tôi xin gửi lời cám ơn đến gia đình tôi, cơ quan tôi đang công tác,<br /> những người đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu. Gia đình là động lực cho<br /> tôi vượt qua những thử thách, luôn luôn ủng hộ và động viên tôi hoàn thành luận văn này.<br /> <br /> ii<br /> <br /> Lời cam đoan<br /> Tôi xin cam đoan luận văn này là sản phẩm của quá trình nghiên cứu, tìm hiểu<br /> của cá nhân dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo của các thầy hướng dẫn, thầy cô trong bộ<br /> môn, trong khoa và các bạn bè. Tôi không sao chép các tài liệu hay các công trình<br /> nghiên cứu của người khác để làm luận văn này.<br /> Tất cả các tài liệu tham khảo phục vụ cho luận văn này đều được nêu nguồn gốc<br /> rõ ràng trong danh mục tài liệu tham khảo và không có việc sao chép tài liệu hoặc đề<br /> tài khác mà không ghi rõ trong danh mục tài liệu tham khảo.<br /> Nếu vi phạm, tôi xin chịu mọi trách nhiệm.<br /> <br /> Hà Nội, 2018<br /> <br /> Trần Hoài Nam<br /> <br /> iii<br /> Mục lục<br /> Lời cảm ơn ........................................................................................................................i<br /> Lời cam đoan .................................................................................................................. ii<br /> Mục lục .......................................................................................................................... iii<br /> Danh mục hình vẽ ...........................................................................................................iv<br /> Danh mục bảng biểu .......................................................................................................vi<br /> Danh mục từ viết tắt ..................................................................................................... vii<br /> Tóm tắt luận văn .......................................................................................................... viii<br /> LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1<br /> Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG ..................................................................................3<br /> 1.1. Công nghệ Nano Sinh học ...............................................................................3<br /> 1.2. Công nghệ Vi cơ điện tử - MEMS/NEMS ......................................................6<br /> 1.3. Chip sinh học và hệ thống vi cơ lỏng ( Biochip and Microfluidics) ...............8<br /> 1.4. Vi cảm biến kiểu tụ điện ................................................................................10<br /> 1.4.1.<br /> Nguyên lý vi cảm biến tụ điện ...............................................................10<br /> 1.4.2.<br /> Vi cảm biến kiểu tụ dạng phẳng ............................................................13<br /> 1.5. Điện di điện môi ............................................................................................14<br /> 1.6. EGFR và Anti-EGFR[10] ..............................................................................16<br /> Chương 2. LÝ THUYẾT ỨNG DỤNG ........................................................................18<br /> 2.1. Điện dung tụ điện phẳng................................................................................18<br /> 2.2. Điện di điện môi - DEP .................................................................................22<br /> 2.3. Xử lý tín hiệu điện từ các vi cảm biến cấu trúc điện dung ............................27<br /> Chương 3. THIẾT KẾ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CẢM BIẾN VI LỎNG PHÁT HIỆN<br /> VẬT THỂ TRONG KÊNH DẪN..................................................................................34<br /> 3.1. Phân tích, lựa chọn cấu trúc cảm biến. Thiết kế, mô phỏng. ........................34<br /> 3.1.1.<br /> Mô phỏng phần cứng. ............................................................................37<br /> 3.1.2.<br /> Kết quả mô phỏng ..................................................................................38<br /> 3.2. Thiết kế mạch điều khiển tập trung tế bào. ...................................................43<br /> 3.2.1.<br /> Thiết kế giao tiếp module AD9850 .......................................................44<br /> 3.2.2.<br /> Mạch tạo điện áp âm ..............................................................................47<br /> 3.2.3.<br /> Mạch khuếch đại AD8421 với biến trở số AD8400 ..............................47<br /> 3.3. Chế tạo và thử nghiệm ...................................................................................52<br /> KẾT LUẬN ...................................................................................................................56<br /> Kết luận......................................................................................................................56<br /> Hạn chế và hướng phát triển......................................................................................56<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................57<br /> <br />