微流控系统中毛细管电泳(CE)分离技术
前言微流控芯片是以微管道为网络连接微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件等既有光、电和流体输送功能的元件,最大限度地把采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等分析功能集成在芯片上的微全分析系统。微流控芯片(Microfluidic Analysis)是微分析系统的主要组成部分,它与生物芯片(Biochips)或微阵列芯片(Microarray chips)统属LOC系统。但是生物芯片与微流控芯片涉及的是两个完全不同的学科技术领域,并经历了各自独立的发展过程。因生物芯片的应用对象主要是DNA分析,所以也称为DNA芯片,其发展要早于微流控芯片4-5年,始于80年代末。其发展主要来自与现代遗传学的一些重要发现,并直接受益于该领域的某些重要研究成果。微流控芯片则是90 年代初、中期主要在分析化学领域发展起来的,它以分析化学为基础,以微机电加工技术为依托,以微管道网络为结构特征,以生命科学为目前主要应用对象,是当前微全分析......阅读全文
微流控芯片流体的控制与驱动
驱动:通过外力的作用驱动微流控芯片内的液体。控制:控制流体的速度、方向开启关闭流动及混合液的流动。简单来说,微流控芯片的主要形态特征是各种构型的微通道网络、微阀、微泵的集合体。一般地,在微流控系统中,主要是通过泵实现流体的驱动,它起着传输液流和分配液流的作用,掌控着整个过程的成败,是实现微流体控制的
为何选择聚合物微流控芯片?
聚合物基微流控芯片的引入比硅/玻璃微流控芯片晚几年。在选择具有特定性质的合适材料方面,各种各样的聚合物提供了较大的灵活性。与玻璃和硅相比,聚合物是有吸引力的替代品,因为它们易于获取、更便宜、更坚固并且需要更快的制造工艺。许多聚合物都可用于构建微流控芯片:* 聚苯乙烯(Polystyrene, PS)
多器官微流控芯片技术及其应用
微流控芯片技术(Microfluidics)也被称为芯片实验室(Lab-On-a-Chip, LOC),涉及物理、化学、医学、流体、电子、材料、机械等多学科交叉的研究领域。通过微通道、反应室和其他某些功能部件,对流体进行精准操控,对生物、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
微流控芯片进样有哪些方式
电渗流为微流控分析系统的液流驱动技术手段,直到发展多种进样技术如:流体动力、气压、离心力、重力等。相对目前而言,微流控芯片的进样方式主要还是电动进样,在外部施加电场作用下,利用电渗流将样品送入微通道。电动进样主要有三种方式:①悬浮进样 ②门进样 ③收缩进样悬浮进样:悬浮进样是电动中最方便操作的一
微流控芯片技术发展现状
一、微流控芯片技术简介微流控技术兴起于上个世纪90年代,是在微米级通道结构中对微升级至纳升级液体进行操控的技术。由于微流控系统的通道尺寸在微米级至纳米级,与典型的哺乳动物细胞直径较匹配;且微流控技术可以实现复杂的多层微通道网络结构,可用于调控细胞的微环境,因此微流控系统是能够被应用于细胞力学性质分析
微流控芯片表面亲水、疏水技术
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领域。芯片集成的单
微流控芯片技术发展趋势
(1)基于液滴微流控的超高通量筛选技术将对新药研发、生物工程酶的改进、结构生物学研究起到关键的推进作用; (2)微流控技术将成为单细胞分析的核心工具,促进单细胞基因组学、蛋白组学、代谢组学的发展,从单细胞层次揭示新的分子机制、信号传导和代谢通路; (3)以数字PCR芯片和循环肿瘤细胞CTC捕
我国微流控芯片的发展现状
中国在微流控分析方面的研究虽然起步较国外晚了四到五年,但在多个相关的学科领域都具有足够的积累与优势,我国具有世界上最大的微流控芯片市场,用中国的芯片产品占领这一-市场是我国科学家责无旁贷的使命。 2015年,我国微流控芯片行业市场规模达到25.7亿元,比2014年同比增长8.2%.2015年,
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
低成本微流控芯片的加工材料
硅和玻璃是最早用于微流控芯片的基体材料,主要是由于其加工方法可以直接套用MEMS和微电子领域的加工方法。硅和玻璃材料价格昂贵且不易加工,在微流控芯片的发展过程中很快就被以各类聚合物为代表的低成本材料所替代。现有各类微流控芯片的加工方法中,可供选择的低成本材料很多,有各类弹性体材料、热塑性聚合物材料、
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
低成本微流控芯片键合技术
除纸基微流控芯片可以采用开放式流道外,其他各类型微流控芯片在微结构加工完成后都需要在流道上方覆盖一层材料(盖片)完成流道的封闭,即微流控芯片的键合。盖片材料与基底材料可以是同类、同厚度材料,特殊用途时也可对不同类型和厚度的材料进行键合。不同于超净间内使用精密仪器设备完成的硅、玻璃芯片间的键合,近年来
多器官微流控芯片技术及其应用
微流控芯片技术(Microfluidics)也被称为芯片实验室(Lab-On-a-Chip, LOC),涉及物理、化学、医学、流体、电子、材料、机械等多学科交叉的研究领域。通过微通道、反应室和其他某些功能部件,对流体进行精准操控,对生物、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
关于毛细管电泳法的展望介绍
微流控芯片毛细管电泳系统应用于蛋白质的分离分析具有突出的优越性,特别是在临床检验及现场监测等方面的应用具有良好的发展前景,同时,其对分析仪器的集成化、微型化与便携化的发展也具有重要意义。据文献报道,Renzi等已经研制出手持式的微流控芯片电泳分离蛋白质装置。该装置由电泳芯片、小型激光诱导荧光检测
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
微流控芯片技术在循环肿瘤细胞分离中的研究进展
循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)是指从原发肿瘤或转移灶脱落、发生上皮-间质转化进入患者外周血血液循环的恶性肿瘤细胞.CTCs在肿瘤研究和临床诊断上的作用逐渐得到认可,外周血中CTCs存在与否以及数量多少不但可以用于肿瘤的早期诊断,还可以用于评估肿瘤预后、
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
毛细管电泳(Capillary-electrophoresis,CE)——分离分析方法
毛细管电泳(Capillary electrophoresis,CE)--分离分析方法CE是在传统的电泳技术基础上于本世纪60年代末由Hjerten发明的,其利用小的毛细管代替传统的大电泳槽,使电泳效率提高了几十倍。此技术从80年代以来发展迅速,是生物化学分析工作者与生化学家分离、定性抗原肽与蛋白
微流控芯片如此强大,是有原因的
微流控分析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。微流控分析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”
毛细管电泳的微全分析
1990年瑞士Ciba-Geigy公司的Manz和Widmer首次提出微全分析系统(Miniaturized total chemical analysis system,μ-TAS)的概念和设计,把微全分析系统的主要构型定位为一般厚度不超过5 mm,面积为数平方厘米至十几平方厘米的平板芯片(包
毛细管电泳的微全系统介绍
1990年瑞士Ciba-Geigy公司的Manz和Widmer首次提出微全分析系统(Miniaturized total chemical analysis system,μ-TAS)的概念和设计,把微全分析系统的主要构型定位为一般厚度不超过5 mm,面积为数平方厘米至十几平方厘米的平板芯片(包
毛细管电泳的微全分析
1990年瑞士Ciba-Geigy公司的Manz和Widmer首次提出微全分析系统(Miniaturized total chemical analysis system,μ-TAS)的概念和设计,把微全分析系统的主要构型定位为一般厚度不超过5 mm,面积为数平方厘米至十几平方厘米的平板芯片(包括微
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