顾名思义,悬臂梁 MEMS 开关是一种由机械位移控制的电开关。它由两个主要部分组成:底座和悬臂梁(图 1)[1]。悬臂梁由导电材料制成(或其一部分,取决于设计),通常是铝。底座上沉积有一层导电材料层。在设备的这两个导电部分之间施加电压后,形成一个有限平行板电容器 [2, 3],由于电容器板之间的静电吸引力 [4, 5],悬臂梁开始向底座弯曲。悬臂梁以弹性反作用力 [6] 作出反应,并在两个力抵消的位置停止。在某个电压(驱动电压)[7–10] 下,力之间的平衡变得不稳定,悬臂梁在底座上坍塌 [11],从而建立电容器板之间的接触并闭合电路。在该模型中,认为下电极上没有沉积介电层(因此极化电荷可以忽略不计 [12])。新的理论模型考虑了有限平行板电容器中的边缘效应。将理论上获得的驱动电压与计算机模拟的 MEMS 设备驱动电压进行了比较。
摘要:针对传统qPCR仪器体积大、价格昂贵、携带不便等问题,本文报道了一种便携式旋转式实时荧光PCR(聚合酶链式反应),可在现场完成DNA的PCR扩增,并可实时观察反应过程。通过对目的基因pGEM-3Zf(+)的分析,将梯度扩增曲线和熔解曲线与商用设备进行对比,结果证实了本装置的稳定性。这是首次利用机械旋转结构实现与商用仪器相媲美的梯度扩增曲线和熔解曲线。本系统平均功耗约为7.6 W,是分流PCR实时荧光定量中能耗最低的,且自带锂电池供电,可现场使用。此外,由于通过机械位移控制系统取代了传统的TEC(热电致冷器)控温,整套设备成本仅约710美元,远低于商用PCR仪成本,且设备技术门槛低,可适应非专业场合,重复性强。