《自然—光子学》报道可调焦光流控复合微透镜
2011年10月出版的《自然—光子学》以新闻方式报道了北京大学生物动态光学成像中心黄岩谊研究组的最新成果——基于光流控技术的高精度可调焦复合微透镜。 在器件越来越微型化的今天,为了降低成本,减少人力投入,削减废料产生,提高通量和自动化程度,提高实验精准度和可重复性,现代科学研究常常需要将各种科学实验集成在一块小芯片上,即“芯片上的实验室”。光流控学(Optofluidics)是将微流控技术与微型光学器件交叉集成的一门新兴学科。它为在芯片平台上产生、控制以及处理光信号提供了一种独特的解决方案。在数量众多的光流控学器件中,微透镜是一个重要的研究目标,它们可以应用于光刻、光开关和光学成像领域。近年来,多种基于不同原理的自适应式液体微透镜已经在多个领域特别是生命科学中得到了应用,例如细胞分选、单细胞分析等等。当这类自适应式液体微镜用于与成像相关的研究时,其变焦速度、范围以及精确度成为衡量性能优劣的关键指标。 在早期,科......阅读全文
液滴微流控芯片原理
在微流控芯片中,液滴是两相界面处的表面张力和剪切力共同作用形成的,根据分散相和连续相的不同,液滴可分为两种:油相中的水相微液滴(W/O)和水相中的油相微液滴(O/W)。形成液滴的方法可分为被动法和主动法两种。被动法是指通过控制微管结构和两相流速比来控制液滴的生成。主动法一般通过外加力来驱动和控制液滴
微流控芯片表面改性技术
操作单元尺度在微米级的微流控芯片构件表面有三个明显的特点:1.表面积/体积比大。在微流控芯片中随着表面积与体积比的增大,表面效应显著,表面的重要性被强化,表面的微小变化就会对流体的行为产生大的影响。2.材料多元化。微流控芯片材质多样,增加了芯片表面的复杂性。不同的表面电渗不同,对不同分子的相互作用方
微流控芯片低温键合
低温键合是相对高温键合而言的,通常指在100℃以下甚至室温下进行的芯片键合。因为高温键合存在种种不利因素,促使许多研究人员开始进行玻璃芯片低温或室温键合技术的研究。1997年,Nakanishi等报道了以HF溶液为黏合剂的压力辅助低温键合技术,用1%HF稀溶液滴入洁净的两玻璃片或石英片之间的缝隙中,
为何选择玻璃微流控芯片?
在最初将焦点放在硅材料之后,玻璃成为构建微流控芯片的材料选择。玻璃是一种非晶材料,光学透明且电绝缘性能好。该材料通常用标准光刻或湿法/干法刻蚀进行处理。除非采用特殊的刻蚀技术,否则刻蚀的玻璃通道将拥有圆形侧壁。玻璃与硅都具有上述提到的在微流控实验中的优点。但是,玻璃也有其独特的优势:* 明确的表面化
微流控芯片系统如何运行
微流控芯片系统是应用在各种元器件测试中,很多元器件以及光通信器件在出厂之前都需要做元器件控温测试,那么微流控芯片系统的性能测试需要注意哪些方面呢? 光通信器件在出厂前需要做元件级测试,主要包括对光纤收发器内部关键器件在电工作的电性能测试,失效分析、可靠性评估等,例如温度循环测试与温度冲击测试高
微流控芯片的组成结构
微流控芯片的结构由具体研究和分析目的决定,设计和加工微流控芯片片基开展微流控芯片研究的基础。 微流控芯片的主体结构由上下两层片基组成(PMMA、PDMS、玻璃等材料),包括微通道,微结构、进样口,检测窗等结构单元构成。外围设备有蠕动泵、微量注射泵、温控系统、以及紫外、荧光、电化学、色谱等检测部
微流控芯片检测基因重排
基因重排主要是指高等动物、低等动物基因从远离启动子的地方且转移到距离启动子比较近的地方,从而促使各类动物基因重新启动转录的调控方式,其结合了传统诱变技术、细胞融合技术、基因突变技术等。研究显示,基因重排利于消化道淋巴瘤和非小细胞肺癌的诊断。国外研究显示,通常高等动物、低等动物T、B恶性淋巴瘤多表现T
微流控芯片实验室
摘要:以作者所在课题组近年来的研究工作为基础,就芯片实验室平台建设及相应的以系统生物学为最终目标的功能化研究作一说明,对在分子和细胞层面,甚至是单分子、单细胞水平上实现以规模集成为特征的临床诊断和药物筛选的努力予以特别的关注。微流控芯片实验室又称芯片实验室(lab-on-a-chip)或微流控芯片(
微流控芯片测温测试流程
随着电子芯片的不断发展,其测试的结果以及准确性也不断提高,所以,对于微流控芯片测温流程还是需要了解清楚才能更好的运行微流控芯片测温设备。 因为微流控芯片测温准确性要求的提高,以及减少测试时间降低测试成本的压力,传统的采用测试模式调节芯片参数的缺点变得明显,当芯片在各站点进行测试时,每个站点均需
浅析微纳米生物芯片技术
据悉,国际最新癫痫治疗高科技项目微纳米生物芯片技术已经取得解放军军部、国家权威医疗卫生部门认可和临床验证,并被允许临床推广。微纳米生物芯片技术原理:利用生物智能全数字癫痫定位仪查出致痫病灶,并进行精确定位,运用生物芯片技术进行植入病灶顶部,运用生物芯片调节神经兴奋及异常发作的微小电流,芯片植入后,在
微流控芯片的基质材料
基质材料是微流控芯片的载体,在微流控芯片发展的初期,硅材料作为构建微流控芯片的首选材料而被广泛使用,这主要归因于业已成熟的半导体技术。但是随着研究的不断深入和应用领域的不断拓展,它表现出了不同程度的局限性:硅材料属于半导体,不能承受高电压,此外,硅材料不透明,与光学检测技术不兼容。 玻璃材料具有很
简单介绍微流控芯片技术
微流控芯片技术是把生物、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。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。 1、微流控芯片的加工方法 微流控芯
微流控芯片抗衰老研究
白藜芦醇苷是一种存在于天然植物中的功效成分,一种具有保护肝脏、抑制血小板聚集、抗菌、抗病毒、降血脂及抗脂质过氧化等,多种药理作用的成分的物质存在于天然的植物中,它就是白藜芦醇苷。不过目前科学家对其抗衰老的功效和分子机制等尚待研究。 为此,以微流控药物评价平台为基础,科研人员用经典的模式生物—秀丽隐杆
微流控芯片是否有前景
微流控芯片最初只是作为纳米技术革命的一个补充,在经历了大肆宣传及冷落的不同时期后,最终却实现了商业化生产。微流控芯片最初在美国被称为“芯片实验室”,在欧洲被称为“微整合分析芯片”,随着材料科学、微纳米加工技术和微电子学所取得的突破性进展,微流控芯片也得到了迅速发展,但还是远不及“摩尔定律“所预测
简析悬浮微流控芯片
虽然微流体领域已引进新的工具来解决生物学问题,在生命科学中的微流控技术的可及性和通过取得显著的进展仍然有限。打开微流体系统不得不降低要求去适应他们,但由于没有强大的设计规则,阻碍了它们的使用。在这里,我们提出了一个开放的微流体平台,悬浮微流体,使用表面张力,以液体流动和作为驱动。它包含普遍的的毛细现
微流控芯片的工作原理
微流控芯片采用类似半导体的微机电加工技术在芯片上构建微流路系统,将实验与分析过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片结构上,加载生物样品和反应液后,采用微机械泵。电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动,形成微流路,于芯片上进行一种或连续多种的反应。激光诱导荧光、电化学和化学等多种检测系
微流控芯片膜过滤技术
过滤技术的集成是微流控芯片研究的热点,从已有文献报道来看,微过滤器的形式多样,常见的有围堰式、栅栏式、阵列式及多孔膜式等。其中多孔膜结构为基础的膜过滤最具吸引力,与其他几类只能截留较大颗粒或者细胞的微过滤器相比,其优点是它可以实现分子水平的分离,具有更好的选择性。在微流控戏芯片上,多孔膜结构的引入可
3D打印陶瓷微系统推进微流控芯片或人体器官芯片应用
芯片上的实验室-微流控芯片技术(Microfluidics)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。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究
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
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
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
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
透镜的性能透镜的性能简介
透镜的性能 透镜是组成显微镜光学系统的最基本的光学元件,物镜目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。 当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称"焦点",通过交点并垂直光轴的平面,称"焦平面"。焦点有两个,在物方
磁透镜与光学透镜的比较
光学透镜成像时,物距L1、象距L2、焦距f三者之间满足右图1所示关系式: 由于光学透镜的焦距f是不能改变的,要满足成像条件,必须同时改变L1和L2。 与光学透镜相似,电磁透镜成像时也必须满足式。但磁透镜的焦距可以通过改变线圈中通过电流的大小来调节。采用磁透镜成像时,可以在固定L1的情况下,改
沈阳自动化所研发扫描微透镜超分辨成像技术
纳米尺度实时视觉反馈、免标记成像技术对于机器人在纳米尺度操作、检测具有重要意义。中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室微纳米课题组结合微纳光学、机器人学和自动化技术,在物理学突破的基础上,成功研发了具有实时视觉反馈能力的扫描微透镜超分辨成像技术(Scanning Superlens M
微流控芯片前景好,还是生物芯片发展的主流
生物芯片很长时间重点都会在体外诊断行业,检测疾病从过去的试纸,到检测仪,到如今越来越微型化,甚至可以内嵌入身体的检测设备,需求和技术是并列前行。这个行业的总趋势,应该是比较明朗的,而在生物芯片的众多芯片种类中,微流控芯片是发展的主流。相比较来说微阵列芯片已经比较普及,大型检测仪器都是运用这种成熟的芯
微流控芯片材料选型的原则
①芯片材料与芯片实验室的工作介质之间要有良好的化学和生物相容性,不发生反应; ②芯片材料应有很好的电绝缘性和散热性; ③芯片材料应具有良好的可修饰性,可产生电渗流或固载生物大分子; ④芯片材料应具有良好的光学性能,对检测信号干扰小或无干扰; ⑤芯片的制作工艺简单,材料及制作成本低廉。
微流控芯片与基因的关系
基因测序主要是指采用先进的方法对高等动物、低等动物核酸序列进行系统化、规范化、快速化分析,此过程需要的工程量尤为巨大。目前,对微流控芯片实验室主要采用96根阵列毛细管电泳对基因序列进行系统化测定,虽在一定程度上加快了人类基因组项目,但是还不能实现高效、灵敏、快速、价廉、自动、准确等基本特点,而微