深圳先进院微流控技术研究取得新进展

中科院深圳先进技术研究院医工所陈艳副研究员带领的研究团队在微流控技术方面的研究取得重要进展。科研人员研制了用于肿瘤细胞基因表达水平评估的高通量微流控芯片,这一技术可发展成为癌症的早期诊断和分析的新型技术。6月13日,相关研究成果在线发表在国际微流控芯片领域知名期刊Lab on a Chip上。 微流控技术是在微米级结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学,是近十年来迅速崛起的前沿交叉领域。在微流控芯片上进行生化反应具有试剂和样品量少、快速实时、大量样本平行处理、防止样品交叉污染等许多优越性。在最新研究中,医工所科研人员构建了一种独特的集成化微流控芯片,针对不同类型的肿瘤细胞进行大规模的单细胞基因表达分析。单细胞层面的基因表达分析在干细胞和肿瘤疾病研究中具有非常重要的意义。在细胞群中,深入理解基因表达的异质性是了解肿瘤的发生、发展阶段的重要因素,同时在评估基因稳定性、鉴定生物标志物和个性化治疗方面具有巨大的应用前景。......阅读全文

对微流控芯片技术的展望

微流控技术由微加工技术与三维培养相结合产生,在体外细胞培养中潜力较高。多器官微流控芯片技术可在微尺度对流体精准控制,模拟人体生理环境,克服了传统二维细胞培养模式与动物实验的不足,具有高度仿生性。MOC系统的发展结合了工程技术的优点,可调整流体流动和微通道中可控的局部组织-流体比率。MOC技术旨在建立

微流控芯片的发展趋势

  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、微流控芯片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捕获芯片

微流控芯片的前景及进展

前景目前媒体普遍认为的生物芯片(micro-arrays),如,基因芯片、蛋白质芯片等只是微流量为零的点阵列型杂交芯片,功能非常有限,属于微流控芯片(micro-chip)的特殊类型,微流控芯片具有更广泛的类型、功能与用途,可以开发出生物计算机、基因与蛋白质测序、质谱和色谱等分析系统,成为系统生物学

微流控芯片优势及其瓶颈分析

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。微流控分析是微型全分析系统的主要组成部分,而将化学分析的多种功能集成在邮票大小的芯片上的微流控芯片是当前最活跃的发展前沿,代表着21世纪分析仪器走向微型化、集成化的发展

微流控芯片的加工技术

一、光刻(lithography)和刻蚀技术(etching)1.光刻工艺光刻是用光刻胶、掩模和紫外光进行微制造 ,工艺如下 :①仔细地将基片洗净;②在干净的基片表面镀上一层阻挡层 ,例如铬、二氧化硅、氮化硅等;③再用甩胶机在阻挡层上均匀地甩上一层几百 A厚的光敏材料——光刻胶。光刻胶的实际厚度与它

微流控芯片加工技术解析

  微流控芯片的发展  微全分析系统的概念是在1990年首欠由瑞士Ciba2Geigy公司的Manz与Widmer提出的,当时主要强调了分析系统的“微”与“全”,及微管道网络的MEMS加工方法,而并未明确其外型特征。次年Manz等即在平板微芯片上实现了毛细管电泳与流动。微型全分析系统当前的发展前沿。

微流控芯片——体外诊断新宠

近年来,各种新技术、新方法的兴起和融合,促进了体外诊断(IVD)仪器、试剂的开发应用和更新换代。根据威尼研究所的研究,全国体外诊断市场快速发展,预计将在未来的10~15年内超过美国,成为世界上最大的体外诊断市场。 那么,在这样一个宏大的市场上,微流控芯片技术如何脱颖而出引领一个新潮流呢?

微流控分析芯片加工技术

微流控分析是以微管道为网络连接微泵、微阀、微储液器、微电极、微检测元件等具有光、电和流体输送功能的元器件,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。目前,微流控分析芯片的大小约几个平方厘米,微管道宽度和深度(高度)为微米和亚微米级。微流控分析芯片的加工技术

简述微流控芯片分析仪

微流控芯片( Microfluidic Chip),或称微全分析系统( Micro Total Analysis System ),是将采样、预处理、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上进行的一门新技术,已成为目前分析科学发展的重要方向与前沿之一。微流控芯片分析仪可广泛用于化学、药学、医学、生命

微流控芯片的优点有哪些?

 微流控芯片或者芯片实验室是以分析化学和分析生物为研究对象,利用微加工技术在芯片基板上面刻划、加工微通道,最终封装成带有流体进口、中间流道、出口的封装芯片。作为生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等交叉学科而兴起的研究热点,微流控芯片无论在几何尺寸还是分析功能都要比一般的常规实验具有非常明显的优

微流控芯片的技术优势

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、微阀门

微流控的发展历程及前瞻

  从Manz和Widmer等人采用芯片实现了此前一直在毛细管内完成的电泳分离,于1990年首次提出微型全分析系统(Miniaturized Total Analysis System,(μTAS)的概念,到1995年首家从事微流控芯片技术的Caliper Life Sciences公司成立,90年

微流控芯片为什么这样强悍

  从1990年Manz等人首次提出了微型全分析系统的概念,到2003年Forbes杂志将微流控技术评委影响人类未来15件最重要的发明之一,微流控技术得到了飞速的发展,其中的微流控芯片技术作为当前分析科学的重要发展前沿,在生物、化学、医药等领域都发挥着巨大的作用,成为科学家手中流动的"芯"。  微流

微流控芯片的材料和特点

1. 微流控芯片的材料刚性材料——单晶硅、无定性硅、玻璃、石英等;刚性有机聚合物材料如环氧、聚脲、聚氨、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等;弹性材料——二甲基硅氧烷( PDMS) 。2. 微流控分析芯片材料的特点有机聚合物芯片材料的基本要求:①材料应易被加工;②有良好的光学透明性;③在分析条件下材料应是惰

精准医疗的微流控技术(三)

(4)注塑法注塑法的工艺是通过光刻和刻蚀技术在硅片上刻蚀出电泳芯片阴模,用此阴模进行24h左右的电铸,得到0.5 cm厚的镍合金模,再将镍合金模加厚,精心加工制成金属注塑模具,将此模具安装在注塑机上批量生产聚合物微流控芯片基片。在注塑法制作过程中,模具制作复杂,技术要求高,周期长,是整个工艺过程中的

微流控芯片驱动磁驱动泵

采用磁激发的泵(magnetic-actuated pump) 即磁驱动泵(magnetically-driven pump ,MDP) 也是一种重要的微流体驱动控制技术—磁流控技术。磁流控技术与光驱动泵一样,一般需要在被驱动流体中添加亲磁性纳米粒子介质,实现对流体的有效控制。磁流体驱动泵的优缺点优

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到多个反应单位,同时反应单元

微流控芯片的常见连接方法

微流控芯片分为硬质和软质芯片两大类,软质芯片主要指PDMS芯片,硬质芯片有聚合物芯片如PMMA芯片、PC芯片、COC芯片等、玻璃芯片、硅衬底芯片等。针对这些不同类型的芯片,其进出口的连接主要有四种方式:(1)PDMS芯片的钢针或毛细管的直接连接;(2)硬质芯片(包括玻璃芯片和聚合物芯片)的接头粘接;

微流控芯片的通用连接方法

  当使用钢针进行连接时,可能由于打孔质量的差异或者用户的不熟练导致劈孔,甚至引入各种碎屑,从而导致芯片堵塞;当使用粘接接头的方式进行连接时,粘接接头的使用增大了芯片进出口的面积,降低了芯片进出口可使用的密度,同时在粘接的过程中,需要等待较长的粘胶固化时间。为了防止以上问题,我们可以使用以下通用的连

精准医疗的微流控技术(一)

临床医学全面走向个性化医疗诊疗是当今医学发展的一大方向,精准的体外诊断技术是正确诊疗的基本保证。而体外诊断基本主要是基于体液(血液,尿液,唾液)的分析,对于这些体液的操控, 自动化肯定是个大趋势。那么对于液体的自动化操控,正是我们微流控要干的事情。所以,体外诊断(IVD)里除去试剂的研发,后续的自动

微流控系统里的响应性

响应性(Responsiveness)通常指功能单元或系统在给定时间内完成指定任务的特定能力。微流控系统里的响应性可定义为:系统流体管路中的压力或流量达到需求值所花的时间,可通过以下三个“时间”来描述微流控系统的响应性:1.响应时间(Response time)2.上升时间(Rising time)

微流控的应用及优缺点

  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

为何选择硅基微流控芯片?

第一种应用于微流控芯片的材料是硅,虽然它很快被玻璃和聚合物取代。硅首先被选中是因为:* 它对有机溶剂的耐受性* 容易金属沉积* 优越的导热性* 表面稳定性然而,硅基微流控芯片由于其硬度而不易处理,因此难以生成如微阀或微泵等有源微流控部件。另一个缺点是当进行光学检测时,硅展现出明显的不透光性。此外,由

PCR-微流控芯片微通道有哪些加工手段

热压法热压法是20世纪90年代后期兴起的一种在高聚物表面加工微通道的方法,瑞士的Uppsala大学的Lena Kintberg等采用热压法将激励微泵或者微阀的激励器集成到了PC(聚碳酸酯)基的微流控芯片表面。热压法的工艺过程是:采用光刻化学腐蚀法在硅表面制作出微通道,溅射沉积镍金属,获得镍模板,通过

2017微流控微尺度分析分会报告摘选

  分析测试百科网讯 2017年9月23日,第六届国际微流控学学术论坛(沈阳)、第十一届全国微全分析系统学术会议、第六届全国微纳尺度生物分离分析学术会议在东北大学开幕(相关报道:2017微流控微尺度分析会议在沈阳开幕 14家企业支持)。除了精彩的大会报告以外,会议还进行了4个分会场的分会报告(相关报

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微芯片系统由

2016兰州微流控微尺度大会报告(续)

  分析测试百科网讯2016年5月7日-9日,2016国际微流控芯片与微纳尺度生物分离分析学术会议(ICMSB)(兰州)、第十届全国微全分析系统学术会议 (MicroTAS)、第五届全国微纳尺度生物分离分析学术会议(MSB)在兰州

Science:新型单细胞基因表达检测技术

  发表在最新一期《科学》(Science)杂志上的一篇研究论文,证实了一种新型的大规模平行测序技术可借助于新一代测序(NGS)在单细胞水平上检测基因表达。  论文作者、来自Cellular Research, Inc公司的Christina Fan博士、Glenn Fu博士以及Stephen Fo

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