基于光诱导介电泳的微纳米生物粒子操纵平台原理和实验研究

基于申请者前期在应用介电泳技术实现微纳米粒子操纵的研究成果和工作基础，综合比较分析已有的微纳米生物粒子操纵平台的工作原理、结构及其性能指标，提出对基于光诱导介电泳的微纳米生物粒子操纵平台原理与实验进行研究的思想。研究内容涉及：建立新的基于光诱导介电泳的微操纵平台原理及技术实现方案；建立介电驱动下微纳米生物粒子体系运动的玻尔兹曼（Boltzmann）方程，并研究应用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法对粒子聚集、移动和分离过程进行数值仿真，预测粒子体系的运动轨迹、团聚密度，进而优化新型操纵平台虚拟电极阵列的结构优化设计、光模式的实时重构，以提高操纵效率和控制精度；在理论分析基础上设计制造出基于光诱导介电泳的微操纵平台，并进行操纵测试，验证所建立的数学模型，以期在原理设计、结构设计以及工艺实现等方面有一个综合性的创新思路，从而使微纳米操纵技术的研究获得跨越式发展。