山東圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf

安捷倫在微流控技術(shù)平臺上的三個主要產(chǎn)品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100、 Automated Lab-on-a-Chip （后有斯坦福大學(xué)Stephen Quake研究小組開發(fā)的微流體控制因素大規(guī)模地綜合應(yīng)用和瑞士Spinx Technologies開發(fā)的激光控制閥門。澳大利亞墨爾本蒙納士大學(xué)的研究者正在開發(fā)可在微通道內(nèi)吸取、混合和濃縮分析樣品的等離子體偏振方法。等離子體不接觸工作流體便可產(chǎn)生“推力”，具有維持流體穩(wěn)定流動，對電解質(zhì)溶液不敏感也不受其污染的優(yōu)點(diǎn)。瑞士蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的David Juncker認(rèn)為，流體的驅(qū)動沒有必要采用這類高新技術(shù)，利用簡單的毛細(xì)管效應(yīng)就可以驅(qū)動流體通過微通道。微流控分為被動式微流控和主動式微流控。山東圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf

微流控芯片小批量生產(chǎn)的成本優(yōu)化策略：針對研發(fā)階段與中小批量訂單需求，公司構(gòu)建了“快速原型-工藝優(yōu)化-小批量試產(chǎn)”的全流程成本控制體系。在快速原型階段，采用3D打印硅模（成本較傳統(tǒng)光刻降低60%）與手工鍵合，7個工作日內(nèi)交付首版樣品；工藝優(yōu)化階段通過DOE（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）篩選比較好加工參數(shù)，將材料利用率提升至90%以上；小批量生產(chǎn)（100-10,000片）時，利用共享模具與標(biāo)準(zhǔn)化封裝流程，較傳統(tǒng)批量工藝降低40%的單芯片成本。例如，某科研團(tuán)隊(duì)定制的500片細(xì)胞分選芯片，通過該策略將單價控制在大規(guī)模量產(chǎn)的70%，同時保持±1%的流道尺寸精度。公司還提供階梯式定價與工藝路線建議，幫助客戶在保證性能的前提下實(shí)現(xiàn)成本比較好化，尤其適合初創(chuàng)企業(yè)與高?？蒲许?xiàng)目的器件開發(fā)需求。陜西微流控芯片制作流程微流控芯片技術(shù)用于毛細(xì)管電泳分離。

美國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，這三個因素是相關(guān)的。他說：“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。從長遠(yuǎn)且嚴(yán)密的角度來對其進(jìn)行改進(jìn)，我們發(fā)現(xiàn)了很多無需經(jīng)過復(fù)雜的集成卻有較高使用價值的應(yīng)用，如機(jī)械閥和微電動機(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?？扇〈郾０纺z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，在開發(fā)新prescription面很有用。

lab-on-chip 產(chǎn)生的應(yīng)用目的是實(shí)現(xiàn)微全分析系統(tǒng)的目標(biāo)－芯片實(shí)驗(yàn)室，目前工作發(fā)展的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域是生命科學(xué)領(lǐng)域。當(dāng)前（2006）研究現(xiàn)狀：創(chuàng)新多集中于分離、檢測體系方面；對芯片上如何引入實(shí)際樣品分析的諸多問題，如樣品引入、換樣、前處理等有關(guān)研究還十分薄弱。它的發(fā)展依賴于多學(xué)科交叉的發(fā)展。目前媒體普遍認(rèn)為的生物芯片（micro-arrays），如，基因芯片、蛋白質(zhì)芯片等只是微流量為零的點(diǎn)陣列型雜交芯片，功能非常有限，屬于微流控芯片（micro-chip）的特殊類型，微流控芯片具有更廣的類型、功能與用途，可以開發(fā)出生物計(jì)算機(jī)、基因與蛋白質(zhì)測序、質(zhì)譜和色譜等分析系統(tǒng)，成為系統(tǒng)生物學(xué)尤其系統(tǒng)遺傳學(xué)的極為重要的技術(shù)基礎(chǔ)。深硅刻蝕實(shí)現(xiàn) 500μm 以上深度微流道，適用于高壓流體控制與微反應(yīng)器。

利用微流控芯片對tumour標(biāo)志物檢測：通過檢測tumour特異性生物標(biāo)志物含量可以在早期得知患病信息，也可用于監(jiān)測抗tumour藥物治療效果。在tumour檢測領(lǐng)域，Regiart等研制一種用于tumour生物標(biāo)志物檢測的超敏感便攜式微流控設(shè)備，總檢測時間只需20 min，具有穩(wěn)定性高、攜帶方便、敏感性高等優(yōu)點(diǎn)。由于tumour的分子機(jī)制復(fù)雜，不能依靠單一生物標(biāo)志物來診斷，同時測定一組生物標(biāo)志物可顯著提高診斷的特異性和準(zhǔn)確性。Jones等人設(shè)計(jì)了一款可同時檢測8種標(biāo)志物的微流控免疫芯片，用于診斷前列腺cancer并區(qū)分是否具有侵襲性，以減少患者不必要的活檢和手術(shù)。POCT 微流控芯片通過集成設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)無泵閥自動化樣本處理與快速檢測。甘肅微流控芯片產(chǎn)業(yè)化

微流控芯片的流體驅(qū)動與檢測。山東圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf

微流控芯片鍵合工藝的密封性與可靠性優(yōu)化：鍵合工藝是微流控芯片封裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，公司針對不同材料組合開發(fā)了多元化鍵合技術(shù)。對于PDMS軟芯片，采用氧等離子體活化鍵合，鍵合強(qiáng)度可達(dá)20kPa，滿足低壓流體（<50kPa）長期穩(wěn)定傳輸；硬質(zhì)塑料芯片通過熱壓鍵合（溫度80-150℃，壓力5-10MPa）實(shí)現(xiàn)無縫連接，適用于高壓流路（如200kPa以上）；玻璃與硅片的陽極鍵合（電壓500-1000V，溫度300℃）則形成化學(xué)共價鍵，鍵合界面缺陷率<0.1%。鍵合前通過激光微加工去除流道邊緣毛刺，配合機(jī)器視覺對準(zhǔn)系統(tǒng)（精度±2μm），確保多層結(jié)構(gòu)的精細(xì)對位。密封性能檢測采用壓力衰減法（分辨率0.1kPa）與熒光滲漏成像，確保芯片在復(fù)雜工況下無泄漏。該技術(shù)體系保障了微流控芯片從實(shí)驗(yàn)室原型到工業(yè)級產(chǎn)品的可靠性跨越，廣泛應(yīng)用于體外診斷、生物制藥等對密封性要求極高的領(lǐng)域。山東圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf