浅谈微流控技术发展及应用
微流控技术(Microfluidics)是一种用来操纵极微量液体(10-9~10-18L)的新型技术平台。微流控技术被广泛应用于生物学问题研究,其主要特点和优势是将细胞培养、实验处理及成像、检测等步骤高度集成于一张芯片上。微流控技术问世至今,不过近30年历史,但其发展迅猛,被称为下一代医疗诊断“颠覆性技术”。本篇文章将从微流控技术发展重要时间节点、开发微流控芯片需要考量的主要因素以及热门应用领域三方面简单介绍微流控技术。......阅读全文
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
微流控技术在临床检验中的应用
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)[1],或者"芯片实验室"(laboratoryon a chip, LOC)[2],在经历了兴起与冷
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,
微流控技术在即时诊断中的应用
即时诊断(Point of care technology,POCT或称床边诊断)是现代生物化学分析应用的主要亮点之一。POCT的原始含义是指在病人身边直接进行诊断的一种技术,广义的POCT仪器需直接置于家庭、社区、事故灾害现场或资源匮乏地区的被检对象身边,满足突发事件或公共健康需求。 早在本
浅析微流控在体外诊断的应用
体外诊断,顾名思义,主要是指对人体的血液、体液、组织等进行检测而获得临床信息的产品或服务。目前国内体外诊断市场主要细分为五类:生化分析,免疫诊断,分子诊断,微生物以及药敏分析系统,血液学与凝血类。与全球市场相比,我国国内的体外诊断市场还主要集中在分子诊断和免疫诊断上。而新兴的分子诊断和POCT技术,
微流控技术在精子优选中的应用
传统精子优选方法包括上游法、密度梯度离心法,主要根据沉降和迁移速度选择活力和形态正常的精子,与体内重重筛选机制相差较大,且分选时间过长、离心操作过多易导致精子DNA过氧化损伤和断裂,精子质量降低,影响ART成功率。因此,建立简单、快速、无/低损伤的精子优选新方法已成为提高辅助生殖技术(ART)成功率
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
微流控芯片中的微通道
以甲醇为工质,在不同进口温度、质量流率、热流密度和倾角下,对低高宽比矩形微通道中流动沸腾百压降特性进行了研究,并分别采用均相模型和分度相模型对通道压降进行了计算。通过对比实验结果与计算结果发现,均相模型中两相平均粘度的计算应当采用Dukler公式,用其他计算式时误差较大;利问用Lockhart
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
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
如何选择微流控芯片
微流控芯片是用于微流控研究的装置,其中的微通道已经被模塑或图案化。形成微流控芯片的微通道被连接起来以允许流体流过不同的通道,从一个地方流到另一个地方。这些微流道网络通过进口和出口连接到外部环境。通过被动方式或外部有源系统(压力控制器、注射泵或蠕动泵)从微流控芯片中注入、管理、移除液体或气体。通道可具
微流控芯片的前景
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
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
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
微流控芯片的特点
芯片集成的单元部件越来越多,且集成的规模也归来越大,使着微流控芯片有着强大的集成性。同时可以 大量平行处理样品,具有高通量的特点,分析速度快、耗低,物耗少,污染小,分析样品所需要的试剂量仅几微升至几十个微升,被分析的物质的体积甚至在纳升级或皮升级。廉价,安全,因此,微流控分析系统在微型化。集成化合便
微流控芯片的类型
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
如何选择微流控芯片?
微流控芯片是用于微流控研究的装置,其中的微通道已经被模塑或图案化。形成微流控芯片的微通道被连接起来以允许流体流过不同的通道,从一个地方流到另一个地方。这些微流道网络通过进口和出口连接到外部环境。通过被动方式或外部有源系统(压力控制器、注射泵或蠕动泵)从微流控芯片中注入、管理、移除液体或气体。通道
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
微流控芯片的分类
包括:白金电阻芯片, 压力传感芯片, 电化学传感芯片, 微/纳米反应器芯片, 微流体燃料电池芯片, 微/纳米流体过滤芯片等。①微流控芯片(microfluidic chip)是当前微全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems)发展的热点领域。微流控芯片分析以芯
什么是微流控芯片
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。
微流控芯片的进展
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”(lab-on-a-chip),在欧洲被称为“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),随着 材料科学、
什么是微流控芯片?
什么是微流控芯片?微型+集成+自动化。√ 微流控芯片,又称为芯片实验室(Lab on a Chip),主要依托于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)加工工艺,将生物和化学领域所涉及的基本操作单位集成在一块几平方厘米的芯片上;√ 该芯片由各种储液池和相互连接的微通
图解微流控PCR芯片
图解微流控PCR芯片基因(遗传因子)是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。PCR技术是基因研究的重要手段之一,但传统PCR技术存在反应时间长、能量消耗大、不便于集成与携带等缺陷,微流控技术与PCR结
微流控芯片发展历程
微流控芯片技术是在芯片毛细管电泳基础上发展起来的,1992年,Manz等采用微电子机械加工技术在平板玻璃上刻蚀微管道,研制出毛细管电泳微芯片分析装置,实现了荧光标记的氨基酸的分离,开创了微流控芯片技术之先河。1995年,Wolley和Mathies用自己研制的电泳芯片系统,成功地进行了DNA测序,在
微流控芯片简介(三)
1.2.3 VetScan VSpro血凝分析系统VetScan VSpro是一种先进的现场专业血凝分析仪,可提供多项目测试,目前在该分析平台上可以进行PT/aPTT,纤维蛋白原测试,这款分析系统可以从小剂量样本获得惊人的测试精确度,能够为兽医实践,研究实验室,制药公司,生物技术公司带来准确的检测结
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