西藏微流控芯片之超表面制作

微流控芯片是微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要平臺(tái)。其裝置特征主要是其容納流體的有效結(jié)構(gòu)（通道、反應(yīng)室和其它某些功能部件）至少在一個(gè)緯度上為微米級(jí)尺度。由于微米級(jí)的結(jié)構(gòu)，流體在其中顯示和產(chǎn)生了與宏觀尺度不同的特殊性能。因此發(fā)展出獨(dú)特的分析產(chǎn)生的性能。微流控芯片的特點(diǎn)及發(fā)展優(yōu)勢(shì)：微流控芯片具有液體流動(dòng)可控、消耗試樣和試劑極少、分析速度成十倍上百倍地提高等特點(diǎn),它可以在幾分鐘甚至更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行上百個(gè)樣品的同時(shí)分析,并且可以在線實(shí)現(xiàn)樣品的預(yù)處理及分析全過(guò)程。微流控芯片通過(guò)設(shè)計(jì)可以呈現(xiàn)多流道的形式。西藏微流控芯片之超表面制作

基于微流控芯片的鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)（PCR）更進(jìn)一步的產(chǎn)品是可集成樣品前處理的基因鑒定方法之一。由于具有高度重復(fù)和低消耗樣品或試劑的特性，這種自動(dòng)化和半自動(dòng)化的微流控芯片在早期的藥物研發(fā)中，得到了廣泛應(yīng)用。Caliper的商業(yè)模式是將芯片看作是與昂貴的電子學(xué)和光學(xué)儀器相連接的一個(gè)消費(fèi)品，目前，已被許多公司采用。每個(gè)芯片完成一天的實(shí)驗(yàn)運(yùn)作的成本費(fèi)用大概是5美元，而高通量的應(yīng)用成本是幾百到幾千美元，但預(yù)計(jì)可以重復(fù)循環(huán)使用幾百或幾千次，以一次分析包括時(shí)間和試劑的成本計(jì)算在內(nèi)，芯片的成本與一般實(shí)驗(yàn)室分析成本相當(dāng)。浙江微流控芯片 公司微米級(jí)微流控芯片通過(guò)電鏡觀測(cè)確保結(jié)構(gòu)精度，適用于液滴分散與單分子分析。

數(shù)十微米級(jí)微流控芯片的多樣化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造：針對(duì)10-100μm尺度的微流控芯片需求，公司提供包括蛇形流道、梯度混合腔、閥門陣列等多樣化結(jié)構(gòu)的定制加工。顯微鏡下可見的復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)，通過(guò)光刻膠模塑、熱壓成型及激光切割等工藝實(shí)現(xiàn)，適用于細(xì)胞培養(yǎng)、酶聯(lián)免疫反應(yīng)（ELISA）及微化學(xué)反應(yīng)等場(chǎng)景。以數(shù)字PCR芯片為例，50μm直徑的微腔陣列可將反應(yīng)體系分割成數(shù)萬(wàn)**單元，結(jié)合熒光檢測(cè)實(shí)現(xiàn)核酸分子的定量，檢測(cè)通量較傳統(tǒng)方法提升50%。公司在該尺度加工中注重流道流體動(dòng)力學(xué)優(yōu)化，通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)（CFD）模擬流道阻力與混合效率，確保芯片內(nèi)試劑傳輸?shù)木鶆蛐耘c反應(yīng)可控性。同時(shí)，針對(duì)硬質(zhì)塑料與PDMS材料特性，開發(fā)了高精度對(duì)準(zhǔn)鍵合技術(shù)，解決了多材料復(fù)合芯片的密封與集成難題，廣泛應(yīng)用于體外診斷試劑盒與便攜式檢測(cè)設(shè)備。

美國(guó)Caliper Life Sciences公司Andrea Chow博士認(rèn)為，微流控技術(shù)的成功取決于技術(shù)上的跨界聯(lián)合、技術(shù)和應(yīng)用，這三個(gè)因素是相關(guān)的。他說(shuō)：“為形成聯(lián)合，我們嘗試了所有可能達(dá)到一定復(fù)雜性水平的應(yīng)用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)且嚴(yán)密的角度來(lái)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，我們發(fā)現(xiàn)了很多無(wú)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的集成卻有較高使用價(jià)值的應(yīng)用，如機(jī)械閥和微電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）。改進(jìn)的微流控技術(shù)，一般用于蛋白或基因電泳，常常可取代聚丙烯酰胺凝膠電泳。進(jìn)一步開發(fā)的微流控芯片可用于酶和細(xì)胞的檢測(cè)，在開發(fā)新prescription面很有用。硬質(zhì)塑料微流控芯片可加工 PMMA、COC 等材質(zhì)，滿足工業(yè)檢測(cè)與 POCT 需求。

在過(guò)去的30年中，微流控芯片已經(jīng)成為cancer therapy領(lǐng)域診斷和cure的重要工具?？梢栽谖⒘骺匦酒线M(jìn)行各種類型的細(xì)胞和組織培養(yǎng)，包括2D細(xì)胞培養(yǎng)、3D細(xì)胞培養(yǎng)和組織類apparatus培養(yǎng)?；颊邅?lái)源的cancer和組織以可見、可控和高通量的方式在微流控芯片上培養(yǎng)，這推進(jìn)了個(gè)性化醫(yī)療的過(guò)程。此外，由于可定制的性質(zhì)，微流控芯片的功能正在擴(kuò)展。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它是較為方便快捷的，因?yàn)樗軌蛱幚砩倭繕悠?，例如?lái)自患者活組織檢查的細(xì)胞，提供高水平的自動(dòng)化，并允許建立用于cancer研究的復(fù)雜模型。在開發(fā)用于cure診斷用途的微流控芯片方面做出了各種努力。推動(dòng)微流控芯片技術(shù)的進(jìn)步。河南微流控芯片生物芯片

微流控芯片的主流加工方法。西藏微流控芯片之超表面制作

生物芯片表面親疏水涂層工藝的精細(xì)控制：親疏水涂層是調(diào)節(jié)微流控芯片內(nèi)流體行為的關(guān)鍵技術(shù)，公司通過(guò)氣相沉積、溶液涂覆及等離子體處理等方法，實(shí)現(xiàn)表面接觸角在30°-120°范圍內(nèi)的精細(xì)調(diào)控（精度±2°）。在液滴生成芯片中，疏水涂層流道配合親水微孔，可實(shí)現(xiàn)單分散液滴的穩(wěn)定生成，液滴尺寸變異系數(shù)<5%；在細(xì)胞培養(yǎng)芯片中，親水性表面促進(jìn)細(xì)胞貼壁，結(jié)合梯度涂層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞遷移方向控制，用于腫瘤細(xì)胞侵襲研究。涂層材料包括全氟聚醚（PFPE）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）及親水性聚合物，通過(guò)表面能匹配與化學(xué)接枝技術(shù)，確保涂層在酸堿環(huán)境（pH2-12）與有機(jī)溶劑中穩(wěn)定存在超過(guò)200小時(shí)。該技術(shù)解決了復(fù)雜流道內(nèi)流體滯留、氣泡形成等問(wèn)題，提升了芯片在生化反應(yīng)、藥物篩選等場(chǎng)景中的可靠性，成為微納加工領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一。西藏微流控芯片之超表面制作