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
让痕量样品分析简简单单——UPLC微流控芯片Trizaic
对于痕量样品的液质分析,往往需要纳升级液相(nanoLC)作为分离工具。但是由于纳升液相采用极细管路(内径25-100微米),以及极低流速(200-450nL/min)的原因,在nanoLC使用中,微小的操作误差就会对其分离性能造成巨大影响,甚至导致实验失败。图1(左)显示了纳升毛细管在切割使用中可
微流控软骨芯片在软骨细胞培养的应用
由于人口老龄化,骨关节炎(osteoarthritis,OA)这一常见疾病所造成的社会影响预计将急剧增加,其常见的治疗方式为缓解疼痛或手术治疗。OA治疗药物匮乏,主要源于缺乏准确的临床前OA模型,在传统2D培养和3D培养中,二者均不能准确的模拟软骨细胞的动态培养微环境,以及在关节活动时,软骨细胞所受
让痕量样品分析简简单单——UPLC微流控芯片Trizaic
对于痕量样品的液质分析,往往需要纳升级液相(nanoLC)作为分离工具。但是由于纳升液相采用极细管路(内径25-100微米),以及极低流速(200-450nL/min)的原因,在nanoLC使用中,微小的操作误差就会对其分离性能造成巨大影响,甚至导致实验失败。图1(左)显示了纳升毛细管在切割使用中可
以微流控芯片技术为平台的DNA计算机
DNA计算赖以实现的载体主要有三类,即试管、金表面和芯片。微流控芯片技术所具有不同操作单元,灵活组合、大规模集成的特点,为取代试管或表面积操作,构建一个严格意义上的DNA计算机提供了一种理想的平台。微流控芯片作为一个多功能的技术平台很适合DNA计算研究。DNA计算所涉及的各种生化反应和分离过程如杂交
微流控漫谈系列之基于CTCs富集分离的微流控技术
图解用于循环肿瘤细胞富集分离的微流控技术恶性肿瘤已成为我国死亡率最高的重大疾病之一。肿瘤的原发病灶往往并不会直接导至死亡,肿瘤转移疾病是肿瘤患者临床致死的主要原因,因此肿瘤转移的早期准确检测就显得尤为重要。循环肿瘤细胞(CTCs)在循环系统当中被检测到,这可以提示可能有肿瘤存在转移情况,因此对CTC
水凝胶三维微流控芯片及在其上构建的血管芯片
浙江大学机械工程学院贺永教授课题组发明了一种基于二次交联的凝胶基微流控芯片制造新方法,能够构造具有不同复杂内部流道的凝胶芯片,进而接种血管内皮细胞,形成具有血管形态和功能的血管模型。通过凝胶基血管芯片的构建不仅可以模拟血管的主要功能,还可以借助微流控手段施加各种流体剪切及生物因子的刺激。实现在时间和
微流控技术优势
微流控技术的出现为生命分析面临的三大特殊挑战(要求在特别小的空间,特定的时间,特定的外界条件进行物质定性、定量、结构分析、形貌分析等工作)提供了有力的操控工具。但作为一种新兴技术,它也面临着诸多问题亟待解决:√ 产品缺乏相应的标准化和规范化:目前还没法实现组件(配套使用的试剂,核心的微流控芯片,芯片
分子诊断与微流控
对于生化和免疫检测,目前的自动化程度已经很高,很多企业的重点已经转变为模块化,流水线。传统PCR检测具有免疫检测所无法比拟的优越性和应用潜力,但它超高的灵敏度使得它对实验环境有苛刻的要求。即便在已经建立的PCR实验室内,检测操作也只能由经过严格训练的实验人员来进行。因此,我认为未来分子诊断一定会
微流控居然能干这事?
近日,中国科学院深圳先进技术研究院医工所纳米调控研究中心副研究员杜学敏(通讯作者)及其团队成员赵启龙(第一作者)、崔欢庆(共同第一作者)和王运龙在材料领域期刊Small上发表微流控构筑微纳功能材料及其生物医学应用综述,全面总结了基于微流控技术构建形态、形貌、结构、组成乃至性能精准可调的微纳功能材
微流控技术实际应用
从市场应用来看,目前还只是集中在生物、医药等领域,其他更多还处于科研探索阶段。 体外诊断(IVD) 从目前的应用来看,体外诊断是微流控技术的最大应用场景。而体外诊断中,微流控技术的重点应用在于化学发光(免疫诊断)和分子诊断中。 作为IVD的细分,POCT是现场即时采样分析、快速得到检测结果
微流控平台的特点
微流控技术具有如下优点:√ 集成小型化与自动化:通过流道的尺寸和曲度、微阀门、腔体设计的搭配组合实现检测的集成小型化和自动化;√ 高通量分析:芯片设计多流道、多个反应单元的相互隔离,使各个反应互不干扰;√ 检测试剂消耗少,样本量需求少:微流控芯片反应单元腔体特别小,试剂及样本的使用量远远低于常规操作
微流控的技术背景
要了解微流控技术,首先要知道MEMS技术。MEMS,Mirco-Electro-Mechanical System,微机电系统,也叫微电子机械系统、微系统、微机械等,理念源自于将现实生活在广泛运用的大型设备,通过各种微型技术(半导体技术为主)进行微缩化,但功能不变甚至更加优良。主要由传感器、动作控制
微流控有什么特点
微流控芯片分析技术代表了现代分析检测技术和仪器的发展方向,该技术克服了传统检测方法和技术的种种缺陷,彻底改变和颠覆了传统的分析过程与检测方式。1.分析检测速度快2.能耗低,物耗少,污染小,每个分析样品所消耗的试剂仅几微升至几十个微升,被分析的物质的体积只需纳升级或皮升级3.成本低、安全,就化学反应芯
微流控技术壁垒
微流控技术壁垒:芯片的加工方式、键合技术、流体控制、表面修饰等技术壁垒制约了其产业化。微流控芯片常以具有良好的生化相容性、光学性能、可修饰性的单晶硅片、石英、玻璃、有机聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚碳酸酯(PC)等作为芯片材料。①加工方式:玻璃、石英等芯片制作
微流控技术优势
生命分析技术不断发展,在新的时代背景,又面临新挑战和发展机遇:要求在特别小的空间,特定的时间,特定的外界条件进行物质定性、定量、结构分析、形貌分析等工作。 而微流控技术的出现为生命分析面临的三大特殊挑战提供了有力的操控工具。微流控技术具有如下特点: 集成小型化与自动化 通过流道的尺寸和曲度
微流控技术的分类
微流控技术分类,目前学术界没有统一标准,通过阅读大量资料,分类方法有如下几种:(1)根据流体控制的方式来分类,主动式微流控和被动式微流控。被动式微流控通常是指利用表面亲疏水特性或毛细力来进行流体的输运与处理的方式。典型的如纤维基微流控芯片,包括纸基、布基、聚合物塑料基等材质的微流控芯片。其特点是自驱
微流控技术的定义
微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术,是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征,微流控装置通常被称为微流控芯片,也被称为芯片实验室(
毛细管微流控
麦吉尔大学(McGill University)生物医学工程副教授David Juncker博士将阐述毛细管微流控系统,一种用于免疫分析和细菌检测的快速成型技术。Juncker博士将描述如何使用亲水性材料(主要是硅基芯片),通过蚀刻专门设计的微通道,实现流体控制的毛细管流体驱动系统。Juncker博
微流控液体活检原理
伊利诺伊大学芝加哥分校和澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员开发了一种设备,可以从患者血液样本中分离出单个癌细胞。这种微流控设备的工作原理是将在血液中发现的各种细胞类型按其大小进行分离。也许有朝一日,这种设备可以让快速价廉的液体活检帮助发现癌症并制定有针对性的治疗计划。这项发现发表在《微系统与纳米工
肿瘤细胞分离检测中微流控芯片系统的应用有哪些?
作为液体活检的重要标志物之一,循环肿瘤细胞(CTCs)在外周血中的含量可以用来辅助判断患者的癌症病发状况。除此以外,CTCs对于肿瘤细胞转移行为等基础研究也具有非常重要的意义。然而人体血液中的CTCs含量极其稀少,通常仅有0~10个/mL,与之相对,红细胞、白细胞和血小板的含量则分别达到5×10
GEN:展望微流控芯片在生命科学领域的应用
微流控技术,也被称作“芯片实验室”(LOAC),在欧洲被称为“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),它是微流控技术(Microfluidics)实现的主要平台,可以把生物、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
美国科学家打造木质胶合板微流控芯片
由桦木胶合板制成的微流控芯片已得到概念验证。激光切割机在木板上刻下沟槽,再涂覆聚合物以抵抗芯吸效应。当通过表面等离子体耦合荧光增强用于蛋白质检测时,这种木质芯片的性能或将优于塑料材质的微流控芯片。另一种木质芯片则可以快速检测微生物细胞,因此可用于食品安全检测。据研究人员介绍,这些木质芯片是一种经
大连化物所微流控芯片模式生物衰老研究取得新进展
近日,中科院大连化学物理研究所研究员秦建华领导的研究团队在以微流控芯片为平台的模式生物秀丽隐杆线虫抗衰老研究方面取得新进展, 研究成果被选为封面文章发表在近期Integrative Biology (Integr. Biol., 2014, 6, 35-43)上。 白藜芦醇苷是一种存在
安捷伦与Caliper达成新的微流控芯片供应战略协议
2010年10月12日,生命科学工具领先供应商Caliper Life Sciences(以下简称:Caliper)宣布,其已与安捷伦科技达成了新的微流控芯片供应协议。根据新的七年供应协议,Caliper将继续成为安捷伦微流控芯片的独家供应商,该芯片应用于安捷伦生物分析仪21
多通道微流控芯片质谱联用接口的研究与应用
2015年10月17日,第二届全国质谱分析学术报告会在浙江大学紫荆港校区体育馆盛大开幕,在5位院士的精彩报告后,多位学者做了高水平的大会报告。 清华大学林金明教授:多通道微流控芯片-质谱联用接口的研究与应用 清华大学林金明教授做题为《多通道微流控芯片-质谱联用接口的研
微流控芯片:-国外新品频出-中国不该输在起跑线上
麻省理工学院的科学家研发出一种新型微流控芯片,可快速地从血液中分离白细胞,有望能整合到便携式诊断仪以直接分析败血症等血液疾病的炎症痕迹,从而解决发展中国家诊断设备缺少的困境。事实上,该机构的科学家早在2012年就研发出邮票大小的微芯片,当时的问题是,该芯片仅能从培养细胞而非血液中分离白细胞。
微流控芯片五大优点及四大缺点分析!
微流控的五大优点 (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
微流控芯片与传统实验的反应时间对比
微流控芯片有着较大的比表面积,一般为10000-50000m2/m3,相对传统的玻璃容器而言,玻璃容器则需要通过搅拌,以此来提高反应物的接触面积。芯片上大的比表面积和相接触表面积,使得反应时间大大缩短,从而增加了实验转化率。 转化率与各因素的关系如下图反应时间对转化率的影响不同直径微管道
微流控芯片加工中遇到的一些常见问题
Q:PMMA、玻璃、PDMS这三种材料哪个耐用一点?A:不同材质芯片自身性质不同,在应用时应根据实验需求选择。单从耐用角度讲:玻璃芯片受使用环境影响较小,使用寿命较长,重复利用率高,但玻璃比较容易磕碰碎裂,应避免类似人为损坏;PDMS芯片属软质芯片,外力磕碰不易碎裂,但易受试剂污染,不易清洗,重复利
微流控芯片技术在信息学中可以得到哪些应用
利用微流体的可控流动可以对信息进行加工或处理。当前,微流控芯片主要应用于信息学的三个分支领域,信号加密解密、逻辑运算和DNA计算。在微流体液滴运动中,原始信号和加密信号间的可逆转化是非线性的,因此可以用于信号加密和解密,反之,利用现有技术实现非线性可逆转化则具有很大的难度。非线性加密的信号破解难度较