林炳承:精准把握前沿研究方向的战略型科学家
苟利国家生死以,岂因祸福避趋之。”人总是要留一点东西给社会的,对于从事科学研究的科学家来说更是如此。在他们看来,勇于担当,富有为国家和社会需求服务的社会责任感,是一种基本素质。 上世纪70~80年代,由于石油工业的推动,我国对色谱学科的需求空前旺盛,色谱因而获得了大规模的发展。有这样一位中国科学家,因在色谱研究中的杰出成就而成为著名的德国洪堡基金的访问学者。 上世纪90年代,美国启动了人类基因组计划。作为基因测序的主要技术平台,毛细管电泳应运而生。还是这位科学家,在90年代初这个特定的历史时期,毅然回国,在非常艰难的科研环境中组建毛细管电泳实验室,并用整整十年带领学生亲历它从起步发展到成熟,步步逼近巅峰,而他本人也因此成为该领域国际重要学术期刊Electrophoresis(《电泳》)杂志的副主编。 世纪之交,在人类基因组计划主体部分完成之际,毛细管电泳作为一种重要平台技术的历史地位已被确立。也就在此时,生命科学的全面......阅读全文
微流控芯片的五大优点
(一)集成小型化与自动化 微流控技术能够把样本检测的多个步骤集中在一张小小的芯片上,通过流道的尺寸和曲度、微阀门、腔体设计的搭配组合来集成这些操作步康,最终使整个检测集成小型化和自动化。 (二)高通量 由于微流控可以设计成为多流道,通过微流道网络可以同时将待检测样本分流到多个反应单位,同时
开发微流控芯片需要考量的因素
要能够控制10-9~10-18L的极微量液体,那作为承载的芯片得是多么的精密呀!一块芯片从加工到最后成型经历了哪些步骤呢?每一步要考虑哪些技术问题呢?跟着小编一起来看看吧。1. 微流控芯片加工这一步需考虑结构、成本、管道尺寸、能否量产等问题。目前技术有:光刻和刻蚀技术、热压法、模塑法、注塑法、LIG
微流控芯片键合阳极键合
阳极键合是一种比较简单而有效的永久性封接玻璃片和硅片的键合方法,首先被用于含钠玻璃片和硅片的键合。在玻璃片和硅片上施加500~1500V高压,玻璃片接负极,硅片接正极,当温度升高到200~500℃时,玻璃片中的钠离子从玻璃-硅界面向阴极移动,在界面的玻璃一侧产生负电荷,硅片一侧形成正电荷,正负电荷通
微流控芯片检测仪的原理
按其检测原理进行分类,微流控芯片系统中的检测器大致可以分为光学检测、电化学检测、质谱检测等。光学检测又可根据检测的光信号来源分成检测吸收光的吸收光谱检测,检测受激后发射光的荧光检测,检测体系自身反应发光的化学发光检测等几类。 微流控芯片检测仪的发展初期是以光学检测中的荧光检测为主;它适合于极小
基于微流控芯片技术的多重诱导神经芯片模型
神经系统发育是一个高度动态和极其复杂的过程。动物生命有机体需要产生足够数量的神经元,并引导这些微环境敏感的神经元完成轴突延伸、树突分支和突触形成,实现高度精确和特异性的神经连接,进而实现有机体各生理功能的相互协调。神经轴突导向在这一过程中则起到了至关重要的作用。轴突前端的生长锥,通过探测和识别胞外环
微流控芯片和生物芯片的区别和联系
生物芯片发展历史比较悠久,而且现在已经有商品化的产品。生物芯片和微阵列芯片的意思应该是一样的,但是生物芯片并不是一个被广大学者认同的词,主要是一些媒体在报道的时候为了简单和通俗使用了这个词,所以专业上来讲,生物芯片应该叫做微阵列芯片。微流控芯片的发展要晚于微阵列芯片,其是通过微加工的方法制作出微米级
微流控芯片和生物芯片的过去和未来
生物芯片技术发展较早,始发于上个世纪80年代,起初的激素是将寡核苷酸固定在载体上,然后通过核酸杂交技术来检测未知序列,后来随看人类基因组计划的兴起得到了迅速发展。目前,生物芯片不但包含发展之初的核酸芯片还有蛋白质芯片,已发展成为一门工艺及市场化都相当成熟的技术。而微流控芯片的发展始于上个世纪90年代
微流控芯片和生物芯片的区别与联系
近年,微流控芯片兴起,不过许多人仍然对微流控芯片和生物芯片的区别不是很了解,现在就给大家分析一下两者的区别与联系:所谓生物芯片(biochip或bioarray ),是根据生物分子间特异相互作用的原理,将生化分析过程集成于芯片表面,从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通艱速检测
微流控
微流控(Microfluidics),是一种精确控制和操控微尺度流体,尤其特指亚微米结构的技术,又称其为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术。其是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于在生物、化学、
微流控
微流控是一门涉及化学、流体力学、材料科学和生物医学的新兴交叉学科。微流控技术在生物检测、化学分析和乳液合成等领域都有很好的应用前景。微流控器件的设计过程中往往涉及到对多个物理过程的理解,包括流体在特定通道内的流场分布、不混溶两相流体的流动的控制、溶质在微流控通道内的输运和扩散、以及流体在电场、光场或
微流控
微流控是指在微尺度上精确控制和操纵流体的技术。20世纪80年代,微流控技术开始出现,最初被称为"微型全分析系统"( miniaturized totalanalysis systems, mTAS),或者"芯片实验室"(laboratoryon a chip, LOC),在经历了兴起与冷落的不同时期
微纳3D打印技术制造微流控芯片
微流控芯片是一门在微米尺度下研究流体的处理与操控的技术,微流控技术从最初的单一功能的流体控制器件发展到了现在的多功能集成、应用非常广泛的微流控芯片技术,在分析化学、医学诊断、细胞筛选、基因分析、药物输运等领域得到了广泛应用。相比于传统方法,微流控技术具有体积小、检测速度快、试剂用量小、成本低、多
解密微流控技术的PCR生物微芯片技术原理
基于数字流控(DMF)的聚合酶链式反应 (PCR)微芯片系统设计 ,主要在于对样品液滴的运动进行控制和对进行PCR所需要的温度控制 。设计了一种基于介电润湿 (Ew0D)原理的数字微流控PCR微芯片,并实现了对芯片不同区域的温度控制以满足PCR所需的要 求。基于数字微流控技术的PCR微芯
用于制作微流控芯片材料的主要优势
微流控分析芯片发源于MEMS技术,因此早期常用的材料是晶体硅和玻璃。高分子聚合物材料近年来己经成为微流控芯片加工的主导材料,它的种类繁多、价格便宜、绝缘性好,可施加高电场实现快速分离,加工成型方便,易于实现批量化生产。晶体硅具有散热好、强度大、价格适中、纯度高和耐腐蚀等优点,随着微电子的发展,硅材料
微流控芯片模拟体内受精的模型构建
微流控芯片:又被称作芯片实验室,是将传统的化学技术和生物技术结合,并将所有基本操作单元微缩集成在一块芯片上以自动完成全过程的一项新技术,它在生物、化学、医学等领域都有巨大潜力,目前广泛运用于各行各业。输卵管:女性生殖系统的重要组成部分,体内受精及早期胚胎培养的场所,胚胎在输卵管壶腹部和峡部交界处完成
微流控芯片检测仪的应用前景
微流控芯片检测仪可以方便、实时的对实验过程进行观察检测,克服了依赖大型显微镜的束缚,将具有广阔的应用前景。 到目前为止,微流控芯片检测仪已经满足微流控芯片的各类检测要求,可直接进行生命医学、化学分析及相关检测使用。对于微流控芯片检测技术的发展有很好的推动作用。此外,仪器具有微型化、集成化特征,
微流控芯片有哪几种类型-?
目前常见微流控芯片主要有三个种类:单晶硅片、石英和玻璃、分子聚合物。 最早的微流控芯片是用单晶硅制作。这主要得益于成熟的微电子和微机械加工技术。玻璃微流控芯片具备优良的光学性能和支持电渗流特性,易于表面改性,可直接借鉴传统的毛细管电泳分析技术,因此在微流控芯片发展初期受到更多重视并得到相应发展
微流控芯片发展现状、材料和制作
微流控技术被Forbes杂志评为影响人类未来15件最重要的发明之一。直至今日,各国科学家在这一领域做出更加显著地成绩。微流控技术作为当前分析科学的重要发展前沿,在研究与应用方面都取得了飞速的发展。 从Manz和Widmer等人1990年首次提出微型全分析系统(Miniaturized
微流控芯片检测仪有哪些优势
微流控芯片检测仪与传统的分析系统中的检测器相比具有不同的特点和要求。由于微流控芯片检测仪不但总体积小,其检测的区域也非常小,故可供检测的物质量小,样品通过检测窗口的速度快,因此必须要考虑检测器的灵敏度和缩小其尺寸对性能的影响。 具体来说,微流控芯片检测仪需要具备更高的灵敏度、更好的信噪比、更快
微流控芯片在临床诊断中的应用
1、微流控芯片用于基于抗体的诊断 临床免疫检验技术对于人类健康有着重要意义。由于传统的检验技术繁琐、费时且低效,于是在此基础上发展出了一种简单方便的免疫测定技术即酶联免疫吸附实验(ELISA),可应用于各种生物活性物质及标志物的快速临床检测。 该方法已成为医学诊断、环境分析和食品安全等领域的
微流控芯片的历史(HISTORY-OF-LABONACHIP)
微流控芯片技术与微半导体技术的历史有着密切的联系。为了推进阿波罗计划,美国投资了数十亿美元,以便将计算器小型化,从而适合将其发送到太空。 在50年代初,研究人员就开始利用摄影学造了“光刻技术”,用于制造微型晶体管,从而诞生了精细加工和微制作技术。 这些发现和新技术的运用也导致了最后的技术革命,从
基于微流控芯片的体外类生命系统
近日,国际学术期刊Biomaterials Science 以inside back cover的形式刊载了中国科学院沈阳自动化研究所微纳米课题组在体外类生命系统构建领域的最新成果。该研究基于光诱导微流控芯片,利用动态变化的数字光掩膜,实现了多维水凝胶结构的层层微制造,并且具备非紫外、快速、灵活、可
微流控芯片在仿生研究中的应用
沿着仿生模拟的研究方向和思路,使得微流控芯片技术对于细胞与微环境时空控制方面的能力在动物细胞生物相关性研究中得到了充分的展示。HO等[30]设计制备了一种细胞捕获芯片,可以通过芯片底层同心电极阵列的电场诱导实现肝细胞在微腔内的辐射式串珠状排列,然后将人脐静脉内皮细胞灌注人间隙,用以模拟肝脏组织。
微流控芯片键合需要遵守的原则
无论采用何种键合方式,键合之前都需要进行严格清洗:刻蚀后玻璃基片表面会残留较多的有机物和无机颗粒、尘埃等,直接造成表面的平整出现不均匀,粗糙度不一致,在键合时导致结合界面产生衍射纹,不能紧密贴合而导致键合失败。因此,芯片键合能否成功的关键在于芯片表面的洁净度和平整度。针对玻璃表面存在的物质,清洗试剂
在微流控芯片中实现可控PH梯度
这里报道一种以软光刻(soft-lithography)为主要手段的微加工技术制备PH值梯度微流芯片的方法. 此种PH梯度芯片具有容易加工、可根据需要快速得到不同范围的PH值梯度、精度可控制、IEF与分离结合为一体、IEF所需电压低、PH值梯度不随时间改变等优点. PH值梯度微流芯片的制作过程如下:
微流控芯片在基因分析中的作用
人类基因组计划的提前完成得益于阵列毛细管电泳等先进检测技术的发展。在后基因组时代,新的检测技术仍将发挥引领作用,其中微流控芯片技术将是最有发展前途的技术之一。那么微流控芯片当前在基因分析中的主要应用表现为以下情况。 一、聚合酶链反应聚合酶链反应(Polymerase China Reactio
微流控芯片技术的疾病诊断研究
微流控芯片检测技术对肿瘤的研究肿瘤细胞或者对肿瘤有应激效应的细胞会分泌肿瘤编标志物,它将进入体液和肿瘤组织中。选择组织特异的肿瘤标志物,并检测其在体液中的含量对癌症的诊断、癌症的发展阶段以及手术疗效观察具有重要的临床意义。微流控芯片检测技术对传染病的研究在传染病先关的病毒检测及临床诊断中,微流控芯片
微流控芯片发展现状、材料和制作
微流控技术被Forbes杂志评为影响人类未来15件最重要的发明之一。直至今日,各国科学家在这一领域做出更加显著地成绩。微流控技术作为当前分析科学的重要发展前沿,在研究与应用方面都取得了飞速的发展。 从Manz和Widmer等人1990年首次提出微型全分析系统(Miniaturized Tot
四大微流控芯片的相关技术
1、微流体控制及驱动技术 微流控芯片中流体的操控尺度在微米量级,介于宏观尺度和纳米尺度之间,这种尺度下流体运动显示出二重性。一方面,微米尺度仍然远大于通常意义上分子的平均自由程,因此,对于其中的流体而言,连续介质定理成立,连续性方程可用,电渗和电泳淌度与尺寸无关。另一方面,相对于宏观尺度,微米
微流控芯片中的分子扩散的特点
可根据微粒子大小不同,扩散系数的不同,实现小分子、离子与大分子及微粒之间的分离。例如室温下,稀溶液中,分子量为330的小分子, 直径为0.5 nm, 扩散经过10m时需0.2 s;而直径为0.5m的大分子,扩散经过同样的距离需200 s。 在微流控芯片中,由于扩散距离短,可实现高速分离。如扩散系数D