微流控芯片技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的新興工具。微流控芯片具有在不同材料(玻璃,硅或聚合物,如聚二甲基硅氧烷或PDMS,聚甲基丙烯酸甲酯或PMMA)上的一組凹槽或微通道。形成微流控芯片的微通道彼此互連以獲得期望的結(jié)果。微流控芯片中的微通道的組織通過(guò)穿透芯片的輸入和輸出與外部相關(guān)聯(lián),作為宏觀和微觀世界之間的界面。在泵和芯片的幫助下,微流控芯片有助于確定微流控的行為變化。芯片內(nèi)部有微流控通道,可以處理流體。微流控芯片具有許多優(yōu)點(diǎn),包括較少的時(shí)間和試劑利用率,除此之外,它還可以同時(shí)執(zhí)行許多操作。芯片的微型尺寸隨著表面積的增加而加快反應(yīng)。在接下來(lái)的文章中,我們著重討論各種微流控芯片的設(shè)計(jì)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。微流控芯片材料多樣,PDMS 軟硅膠適用于生物相容性場(chǎng)景,玻璃適合高透檢測(cè)。江西微流控芯片節(jié)能規(guī)范
微流控芯片對(duì)于胰島素的補(bǔ)充檢測(cè):抗胰島素自身抗體是Ⅰ型糖尿病中出現(xiàn)的抗體,但當(dāng)胰島素被固定在檢測(cè)平臺(tái)上時(shí),表位結(jié)合位點(diǎn)的關(guān)鍵三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,故而難以用常規(guī)方法檢測(cè),Zhang等在芯片表面噴涂生物相容的支鏈聚乙二醇層,用以保護(hù)胰島抗原的天然構(gòu)象,該芯片可以在低樣本量下同時(shí)檢測(cè)多個(gè)胰島抗原特異性自身抗體,且檢測(cè)結(jié)果不受全血樣本中復(fù)雜背景的影響。也有研究團(tuán)隊(duì)嘗試通過(guò)檢測(cè)自身抗體以對(duì)心血管疾病、慢性疾病作出診斷。Dinter等研究人員將微流體芯片和微珠技術(shù)相結(jié)合,用以檢測(cè)3種心血管疾病相關(guān)自身抗體并進(jìn)行抗體滴度測(cè)定。Lin等人設(shè)計(jì)制造的免疫分析平臺(tái)可在45 min內(nèi)檢測(cè)臨床患者血清抗tumour蛋白53(tumor protein 53,p53)自身抗體濃度,有望用于口腔鱗狀細(xì)胞cancer的篩查。四川微流控芯片發(fā)展現(xiàn)狀微流控芯片的流體驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)。
微流控芯片的原理:微流控芯片基于微流體力學(xué)原理,通過(guò)對(duì)微尺度通道內(nèi)流體的操控,實(shí)現(xiàn)對(duì)微小流體的混合、分離、傳輸和操控。微流控芯片的操作通常通過(guò)控制微閥門、微泵等來(lái)調(diào)節(jié)流體的壓力、流速和流量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微流體的控制。
微流控芯片的分類:微流控芯片可以根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域和功能進(jìn)行分類,常見的分類包括:生物傳感芯片-用于生物醫(yī)學(xué)研究、生物分析和生物檢測(cè)等領(lǐng)域,如細(xì)胞培養(yǎng)芯片、DNA分析芯片等?;瘜W(xué)芯片:用于化學(xué)分析、化學(xué)合成和藥物篩選等領(lǐng)域,如微反應(yīng)器芯片、分析芯片等。環(huán)境芯片:用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染物檢測(cè)等領(lǐng)域,如水質(zhì)監(jiān)測(cè)芯片、氣體傳感器芯片等。
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。微流控芯片定制方案。
MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)塑料芯片快速成型:MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝是公司**技術(shù)之一,實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)圖紙到硬質(zhì)塑料芯片的快速制造,**短周期*需10個(gè)工作日。該工藝流程包括掩膜設(shè)計(jì)、硅基模具制備、熱壓轉(zhuǎn)印及后處理三大環(huán)節(jié):首先通過(guò)光刻技術(shù)在硅片上制備高精度模具,然后利用熱壓成型將微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至PMMA、COC等硬質(zhì)塑料基板,**終通過(guò)切割、打孔完成芯片封裝。相比傳統(tǒng)注塑工藝,該技術(shù)***降低了小批量生產(chǎn)的模具成本(降幅達(dá)70%),尤其適合研發(fā)階段的快速迭代。例如,某客戶開發(fā)的便攜式血糖檢測(cè)芯片,通過(guò)該工藝在2周內(nèi)完成3版樣品測(cè)試,將研發(fā)周期縮短40%。公司可加工的塑料材質(zhì)覆蓋多種極性與非極性材料,兼容熒光檢測(cè)、電化學(xué)傳感等功能模塊集成,為POCT設(shè)備廠商提供了低成本、高效率的原型開發(fā)與小批量生產(chǎn)解決方案??啥ㄖ萍庸ば∨?PDMS、硬質(zhì)塑料、玻璃、硅片等材質(zhì)的微流控芯片。浙江微流控芯片咨詢問價(jià)
微流控芯片的基本實(shí)現(xiàn)方式有:MEMS微納米加工技術(shù)、光刻、飛秒激光直寫、LIGA、注塑、刻蝕等等;江西微流控芯片節(jié)能規(guī)范
完善、高標(biāo)準(zhǔn)的PDMS芯片生產(chǎn)產(chǎn)線:公司自建的PDMS芯片標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)線,采用全自動(dòng)混膠、真空脫泡與高溫固化工藝,確保芯片力學(xué)性能(彈性模量1-3MPa)與透光率(>92%)的高度一致性。通過(guò)精密模具(公差±2μm)與等離子體親水化處理,產(chǎn)線可批量生產(chǎn)單分子檢測(cè)芯片、液滴生成芯片等產(chǎn)品。例如,液滴芯片通過(guò)流聚焦結(jié)構(gòu)生成單分散乳液(粒徑CV<2%),通量達(dá)20,000滴/秒,用于單細(xì)胞測(cè)序時(shí)捕獲效率超98%。質(zhì)檢環(huán)節(jié)引入微流控性能測(cè)試平臺(tái),通過(guò)熒光粒子追蹤與壓力-流量曲線分析,確保流速偏差<3%。產(chǎn)線還可定制表面改性方案,如二氧化硅涂層使PDMS親水性維持30天以上,滿足長(zhǎng)期細(xì)胞培養(yǎng)需求。目前,該產(chǎn)線已為多家IVD企業(yè)提供核酸快檢芯片,30分鐘出結(jié)果,靈敏度達(dá)99%,成為基層醫(yī)療的可靠工具。江西微流控芯片節(jié)能規(guī)范