采用MEMS加工的微流控芯片方法

高聚物材料加工工藝：是以高聚物材料為基片加工微流控芯片的方法主要有:模塑法、熱壓法、LIGA技術(shù)、激光刻蝕法和軟光刻等。模塑法是先利用半導(dǎo)體/MEMS光刻和蝕刻的方法制作出通道部分突起的陽(yáng)模，然后在陽(yáng)模上澆注液體的高分子材料，將固化后的高分子材料與陽(yáng)模剝離后就得到了具有微結(jié)構(gòu)的基片，之后與蓋片(多為玻璃)封接后就制得高聚物微流控芯片。這一方法簡(jiǎn)單易行，不需要高技術(shù)設(shè)備，是大量生產(chǎn)廉價(jià)芯片的方法。熱壓法也需要事先獲得適當(dāng)?shù)年?yáng)模。微流控芯片的前景是什么？采用MEMS加工的微流控芯片方法

Cascade 有兩個(gè)測(cè)試用戶(hù)：馬里蘭大學(xué)Don DeVoe教授的微流體實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)Carl Meinhart教授的微流體實(shí)驗(yàn)室。德國(guó)thinXXS公司開(kāi)發(fā)了另一套微流控分析設(shè)備。該設(shè)備提供了一個(gè)由微反應(yīng)板裝配平臺(tái)、模塊載片以及連接器和管道所組成的結(jié)構(gòu)工具包。可單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)模塊載片。 ThinXXS還制造獨(dú)有芯片，生產(chǎn)微流體和微光學(xué)設(shè)備和部件并提供相應(yīng)的服務(wù)。將微流控技術(shù)應(yīng)用于光學(xué)檢測(cè)已經(jīng)計(jì)劃很多年了，thinXXS一直都在進(jìn)行這方面的綜合研究，但未提供詳細(xì)資料。但是，據(jù)了解，該技術(shù)采用了先進(jìn)的MEMS傳感器的微納米制造工藝，所以芯片得到了非常好的測(cè)試效果。山東微流控芯片批發(fā)玻璃基微流控芯片經(jīng)精密刻蝕與鍵合，確保高透光性與化學(xué)穩(wěn)定性。

特定設(shè)計(jì)芯片的批量生產(chǎn)也降低了其成本。Caliper的旗艦產(chǎn)品是LabChip 3000新藥研發(fā)系統(tǒng)，其微流體成分分析可以達(dá)到10萬(wàn)個(gè)樣品，還有用于高通量基因和蛋白分析的LabChip 90 電泳系統(tǒng)。據(jù)Caliper宣稱(chēng)，75 %的主要制藥和生物技術(shù)公司都在使用LabChip 3000系統(tǒng)。美國(guó)加州的安捷倫科技公司曾與Caliper科技公司簽署正式合作協(xié)議，該項(xiàng)合作于1998年開(kāi)始，安捷倫作為一個(gè)儀器生產(chǎn)商的實(shí)力，結(jié)合其在噴墨墨盒的經(jīng)驗(yàn)，在微流控技術(shù)尚未成熟時(shí)，就對(duì)微流體市場(chǎng)做出了獨(dú)特的預(yù)見(jiàn)，除了采用MEMS微納米加工技術(shù)外，采用噴墨打印是目前為止微流控技術(shù)應(yīng)用很多的產(chǎn)品路徑之一。

高標(biāo)準(zhǔn)PDMS微流控芯片產(chǎn)線(xiàn)的批量生產(chǎn)能力：依托自研單分子系列PDMS芯片產(chǎn)線(xiàn)，公司建立了從材料制備到成品質(zhì)檢的全流程標(biāo)準(zhǔn)化體系。PDMS芯片生產(chǎn)包括硅模制備、預(yù)聚體澆筑、固化切割、表面改性及鍵合封裝五大工序，其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)如硅模精度控制（±1μm）、表面親疏水修飾（接觸角誤差<5°）均通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備實(shí)現(xiàn)，確保批量產(chǎn)品的一致性。產(chǎn)線(xiàn)配備光學(xué)顯微鏡、接觸角測(cè)量?jī)x及壓力泄漏測(cè)試儀，對(duì)芯片流道尺寸、密封性能及表面特性進(jìn)行100%全檢，良品率穩(wěn)定在98%以上。典型產(chǎn)品包括單分子免疫檢測(cè)芯片、數(shù)字ELISA芯片及細(xì)胞共培養(yǎng)芯片，單批次產(chǎn)能可達(dá)10,000片以上。公司還開(kāi)發(fā)了PDMS與硬質(zhì)卡殼的復(fù)合封裝技術(shù)，解決了軟質(zhì)芯片的機(jī)械強(qiáng)度不足問(wèn)題，適用于自動(dòng)化檢測(cè)設(shè)備的集成應(yīng)用，為生物制藥與體外診斷行業(yè)提供了可靠的批量供應(yīng)保障。表面親疏水涂層調(diào)控接觸角，優(yōu)化微流道內(nèi)流體傳輸與反應(yīng)效率。

腸道微流控芯片（GoC）：GoC系統(tǒng)模仿人類(lèi)腸道的生理學(xué)。它解釋了腸道的主要功能，即消化、營(yíng)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(lèi)GoC被腸道微生物群落占據(jù)時(shí)腸道的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)齊兩個(gè)微通道（上部和下部）來(lái)設(shè)計(jì)微型器件，該微通道雕刻在PDMS層上，該P(yáng)DMS是通過(guò)基于MEMS的微納米制造工藝制作的模板翻模制備而來(lái)，且PDMS層由涂有ECM的多孔柔性膜隔開(kāi)。如圖所示，該裝置被模仿人類(lèi)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(lèi)腸道在某些特定因素下的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)，即流體流速。支持 0.5-5μm 微米級(jí)尺度微流控芯片加工，滿(mǎn)足單分子檢測(cè)等高精需求。上海微流控技術(shù)和微流控芯片

微流控芯片技術(shù)用于液體活檢。采用MEMS加工的微流控芯片方法

基于微流控技術(shù)的生物醫(yī)學(xué)，應(yīng)用微流控技術(shù)在藥物篩選、蛋白質(zhì)組學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷、生物傳感器和組織工程等方面有著很好的應(yīng)用前景。微流控芯片技術(shù)在藥物開(kāi)發(fā)、農(nóng)藥殘留分析、檢測(cè)和食品安全傳感中發(fā)揮著重要作用，芯片也可以與其他各種設(shè)備集成，即比色計(jì)，熒光計(jì)和分光光度計(jì)。它有助于監(jiān)測(cè)hormone secretion、與HPLC結(jié)合的肽分析、腫瘤細(xì)胞代謝分析以及其他一些應(yīng)用。在藥物分析層面，它主要強(qiáng)調(diào)化學(xué)部分的鑒定、表征、純化和結(jié)構(gòu)闡明。據(jù)報(bào)道，在分析過(guò)程中，有幾個(gè)重大挑戰(zhàn)可能會(huì)阻礙結(jié)果，即吞吐量低、需要大量樣品或試劑、過(guò)程中準(zhǔn)確性降低和繁瑣。在這種情況下，采用微流控芯片技術(shù)來(lái)減少這些挑戰(zhàn)。采用MEMS加工的微流控芯片方法