【摘 要】
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单细胞温度的测量是近年来的热门话题。在单细胞温度的测量中常用到的有基于微玻 璃移液管和同轴式金属两种热电偶,本实验室开发了一种基于金属 W 和金属 Pt 的同轴式金 属热电偶,其尖端为微纳尺度,具有优良的响应速度和测量精度,并且有很好的生物相溶性。 基于此探针制备的流程,我们设计了能够同时进行多根探针自动化制备的工艺,并完成了模 型机的制作。该工艺共包括腐蚀、清洗、烘干以及包裹四个工艺流程,可以完
【机 构】
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东南大学,江苏省生物材料与器件重点实验室,江苏南京,210009 中国人民解放军南京军区南京总医院
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单细胞温度的测量是近年来的热门话题。在单细胞温度的测量中常用到的有基于微玻 璃移液管和同轴式金属两种热电偶,本实验室开发了一种基于金属 W 和金属 Pt 的同轴式金 属热电偶,其尖端为微纳尺度,具有优良的响应速度和测量精度,并且有很好的生物相溶性。 基于此探针制备的流程,我们设计了能够同时进行多根探针自动化制备的工艺,并完成了模 型机的制作。该工艺共包括腐蚀、清洗、烘干以及包裹四个工艺流程,可以完成 W-Pt 微纳 热电偶内极以及绝缘介质层的制作。装置的整体设计包括了机械结构、硬件电路以及软件控 制界面。装置的主体使用 PMMA 作为材料,将四个工艺流程设计为四个工作槽来完成,通 过主轴步进电机带动多根探针在不同的工作槽之间移动。硬件电路设计主要用于实现对装置 中的外设进行驱动,使之能够通过主控 MCU 进行控制。为了获得较好的控制效果以及方便 使用的上位机的人机交互界面,装置选择了使用 Cortex-A53架构的 ARM 作为主控 MCU,在嵌入式的 Linux 系统上实现了软件的控制。通过该装置,我们制备出了尖端尺度小于 1μm、尖端夹角小于 30o 的 W-Pt 微纳热电偶探针,通过水浴法对探针的热电系数进行测定可以得 到探针的热电系数约为 7μV/℃,并具有良好的稳定性。
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