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),公司通過氣相沉積、溶液涂覆及等離子體處理等方法,實現(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)計實現(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200小時。該技術(shù)解決了復(fù)雜流道內(nèi)流體滯留、氣泡形成等問題,提升了芯片在生化反應(yīng)、藥物篩選等場景中的可靠性,成為微納加工領(lǐng)域的核心競爭力之一。深硅刻蝕實現(xiàn) 500μm 以上深度微流道,適用于高壓流體控制與微反應(yīng)器。內(nèi)蒙古微流控芯片聯(lián)系人
美國圣母大學(xué)(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士與微生物學(xué)家和免疫檢測professor合作研究,提高了微流控分析設(shè)備檢測細(xì)胞和生物分子的速度和靈敏性。同時,Chang對交流電動電學(xué)進(jìn)行了改善,因為他認(rèn)為交流電(AC)可作為選擇平臺,驅(qū)動流體通過用于醫(yī)學(xué)和研究的微流控分析儀。微流控分析儀的驅(qū)動機(jī)制是常規(guī)的直流電動電學(xué),但是使用時容易產(chǎn)生氣泡并引起物質(zhì)在電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的缺點限制了直流電的應(yīng)用,此外,為保證其對流量的精確控制,直流電極必須放置在儲液池中,不能直接連接在電路中。陜西微流控芯片之柔性電極定制干濕結(jié)合刻蝕技術(shù)制備納米級微針,可用于組織液提取與電化學(xué)檢測器件。
標(biāo)準(zhǔn)化PDMS芯片產(chǎn)線:公司自建的PDMS芯片產(chǎn)線采用全自動化模塑工藝,涵蓋原料混煉、真空脫泡、高溫固化(80℃/2 h)及等離子親水化處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。產(chǎn)線配備高精度模具(公差±2 μm)與光學(xué)檢測系統(tǒng),可批量生產(chǎn)單分子檢測芯片、液滴生成芯片等產(chǎn)品。例如,液滴芯片通過流聚焦結(jié)構(gòu)生成單分散乳液(CV<3%),通量達(dá)10,000滴/秒,用于單細(xì)胞RNA測序時,細(xì)胞捕獲效率超過95%。此外,PDMS芯片的表面改性技術(shù)(如二氧化硅涂層)可降低生物污染,在長期細(xì)胞培養(yǎng)中保持表面親水性超過30天。該產(chǎn)線已為多家IVD企業(yè)提供定制化服務(wù),例如開發(fā)的核酸快檢芯片,將樣本到結(jié)果的時間縮短至30分鐘,靈敏度達(dá)98%,成為基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)的主要檢測工具。
深硅刻蝕工藝在高深寬比結(jié)構(gòu)中的技術(shù)突破:深硅刻蝕(DRIE)是制備高深寬比微流道的主要工藝,公司通過優(yōu)化Bosch工藝參數(shù),實現(xiàn)了深度100-500μm、寬深比1:10至1:20的微結(jié)構(gòu)加工??涛g過程中采用電感耦合等離子體(ICP)源,結(jié)合氟基氣體(如SF6)與碳基氣體(如C4F8)的交替刻蝕與鈍化,確保側(cè)壁垂直度>89°,表面粗糙度<50nm。該技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘探模擬芯片時,可精確復(fù)制地下巖層的微孔結(jié)構(gòu),用于油氣滲流特性研究;在生化試劑反應(yīng)腔中,高深寬比流道增加了反應(yīng)物接觸面積,使酶促反應(yīng)速率提升40%。公司還開發(fā)了雙面刻蝕與通孔對齊技術(shù),實現(xiàn)三維立體流道網(wǎng)絡(luò)加工,為微反應(yīng)器、微換熱器等復(fù)雜器件提供了關(guān)鍵制造能力,推動MEMS技術(shù)在能源、環(huán)境等領(lǐng)域的跨學(xué)科應(yīng)用。顯微鏡與電鏡測量確保微流道精度,支撐高精度生物芯片開發(fā)與生產(chǎn)。
微流體的操控的難題:自動精確地操控液體流動是微流控免疫芯片的主要挑戰(zhàn)之一。目前通常依賴復(fù)雜的通道、閥門、泵、混合器等,通過控制閥門的開關(guān)實現(xiàn)多步驟反應(yīng)有序進(jìn)行。盡管各種閥門的尺寸很小,但使閥門有序工作需要龐大的外部泵、連接器和控制設(shè)備,從而阻礙了芯片的集成性、便攜性和自動化。為盡可能減少驅(qū)動泵等輔助設(shè)備以使系統(tǒng)小型化,Mauk等研究人員結(jié)合層壓、柔韌的“袋”和“膜”結(jié)構(gòu)來減少或消除用于流體控制的輔助儀器,通過手指按壓充氣囊或充液囊實現(xiàn)流體驅(qū)動。此外研究人員還嘗試通過復(fù)雜的多層設(shè)計,更利于控制試劑加載、液體流動,如Furutani等人開發(fā)了一種6層芯片疊加黏合而成的光盤形微流控設(shè)備,每一層都有其特定功能,如加載孔、儲液池、反應(yīng)腔等,盡可能避免降低敏感性。利用微流控芯片對cancer標(biāo)志物檢測。遼寧微流控芯片客服電話
微流控芯片技術(shù)用于藥物篩選。內(nèi)蒙古微流控芯片聯(lián)系人
腸道微流控芯片(GoC):GoC系統(tǒng)模仿人類腸道的生理學(xué)。它解釋了腸道的主要功能,即消化、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、腸神經(jīng)的調(diào)節(jié)、體內(nèi)廢物的排泄、以及伴隨微生物共生體的人體腸道的病理生理學(xué)。GoC模型主要用于精確復(fù)制具有所需微流控參數(shù)的腸道體內(nèi)環(huán)境。Kim等人研究了當(dāng)人類GoC被腸道微生物群落占據(jù)時腸道的蠕動運(yùn)動。通過對齊兩個微通道(上部和下部)來設(shè)計微型器件,該微通道雕刻在PDMS層上,該P(yáng)DMS是通過基于MEMS的微納米制造工藝制作的模板翻模制備而來,且PDMS層由涂有ECM的多孔柔性膜隔開。如圖所示,該裝置被模仿人類腸道生理學(xué)的人腸上皮細(xì)胞包裹。這樣的系統(tǒng)可以模擬人類腸道在某些特定因素下的蠕動運(yùn)動,即流體流速。內(nèi)蒙古微流控芯片聯(lián)系人