微流控技术发展的重要时间节点
1. 20世纪90年代Manz、Harison等人开展早期的芯片电泳研究,并提出了微-全分析系统(μ-TAS)的概念。2. 1994Ramsy等在Manz的研究基础上,改进了芯片毛细管电泳进样方法,提高了其性能,同年,首届μ-TAS会议在荷兰召开。3. 1995首家从事微流控技术的Caliper公司成立,相关企业微流控技术研发也在紧密进行。4. 1998Whiteside提出用PDMS制作芯片的快速模板复制法5. 1999HP(Agilent)和Caliper公司联合推出首台微流控芯片商品化仪器,最早应用于生物分析和临床分析领域。6. 2000软光刻实现芯片上微阀、微泵。7. 2001创办期刊Lab on a Chip,专门用于收录微流控技术研究类文章。8. 2002微流控芯片大规模集成实现。9. 2003微流控技术被Forbes杂志列为“未来15年内影响人类最深“的发明之一。10. 2004微流控技术被Bussiness2.0......阅读全文
微流控产业发展讨论总结
微流控技术发展到现在已经有20余年的历史,国内的微流控诊断仪器仍处在起步阶段,微流控之家总群近期进行了一场讨论,小编总结精炼了其中的观点,给各位关注微流控领域发展的朋友不一样的视角。 首先微流控技术搞到现在已经二十年了,如果要做以产品为基础的企业,首先就是需要系统研究这方面的ZL,进行广泛的Z
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
微流控芯片材料选型原则
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。
微流控产业发展讨论总结
微流控技术发展到现在已经有20余年的历史,国内的微流控诊断仪器仍处在起步阶段,微流控之家微信群近期进行了一场讨论,小编总结精炼了其中的观点,给各位关注微流控领域发展的朋友不一样的视角。同样欢迎各位有志于从事微流控事业的朋友加入微流控之家微信群,加群可以添加群主微信号:utas_family,下面
微流控技术原理及起源
微型化、集成化和智能化,是现代科技发展的一个重要趋势。伴随着微机电加工系统( MEMS )技术的发展,电子计算机已由当年的”庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统,甚至是一部微型的智能手机。 MEMS技术全称Micro Electromechanical System , M
微流控领跑POCT“芯”时代
随着生物技术的不断进步,医疗器械出现了两种发展趋势:一种是向着更“高、精、集成”的方向发展;另一种是向着“简单、便捷、个人健康管理”的方向发展。 体积小型化、操作简便化、结果及时化的POCT产品就是在这样的背景下产生并获得了迅速发展。 POCT分类与特点 POCT前景看好,复合增长率达到2
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
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
微流控周边学科/产业发展
微流控技术作为一门交叉性学科,其技术进步将带动多学科的共同发展: 物理学科:研究内容包括微纳尺度结构-流体相互作用;软物质物理;石油开采;晶体物理模拟;流体力学。 工程学:研究内容包括微纳加工、3D打印、4D材料、折叠技术、人工智能、智能控制。 仪器:微型化、核心芯片、功能集成化、新功能
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
微流控与体外诊断
(一)体外诊断(In vitro diagnosis, IVD),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。在我国,由于:1.人口老龄化日渐严重;2.传染病慢性病日渐流行;3.城市化进程中对医疗健康行业需求的剧增;4.政府对医疗保健市场的大力支持;5.医院药
微流控与体外诊断
(一)体外诊断(In vitro diagnosis, IVD),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。在我国,由于:1.人口老龄化日渐严重;2.传染病慢性病日渐流行;3.城市化进程中对医疗健康行业需求的剧增;4.政府对医疗保健市场的大力支持;5.医院药品加
简述微流控芯片制备方法
实验室制备微流控芯片需要采用电子计算机辅助软件设计出简易型或者复杂型的微流控芯片图纸,应用激光雕刻技术在由聚二甲基硅氧烷、聚吡咯烷酮、线性聚丙烯酰胺、聚二甲基丙烯酰胺、羟乙基纤维素、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酯等混合材料制备的双面黏性薄膜上切割出微米级、纳米级的微流控芯片流体通道,将由聚二甲基硅氧烷制备
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
干货:什么是微流控系统?
微流控系统,指的是集微流体的驱动、操控、监测、反应、检测与分析等功能于一体的实验平台,常规来讲,一个微流控系统应包含以下几个子系统:1.流体驱动子系统。2.过程监测及控制子系统。3.微流控芯片。4.检测分析子系统。下图为PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)微球制备微流控系统的实物连接图,可辅助理解微流
什么是数字微流控技术?
据麦姆斯咨询报道,数字微流控(Digital microfluidics, DMF)是一种强大的新兴技术,它利用微升至纳升范围内的液滴精准操作来实现复杂的实验室分析。数字微流控通常与其他分析工具结合使用,如质谱、比色、电化学分析和电化学发光分析等。通过在一系列步骤中以一系列层次组合并重复多次操作,得
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
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
微流控的四大缺点
(一)核心技术缺乏规范和标准 一个成熟的微流控产品,往往需要配套使用的试剂,核心的微流控芯片,芯片驱动平台,光电检测模块,信号处理模块以及人机交互的软件系统等等组件。对于一个成熟的产业链而言,一个复杂的产品的不同组件是由不同公司大规模的生产,然后有某个掌握一个或者几个核心技术的公司组装而成。这里最
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。
微流控芯片的发展及特点
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。微流控分析系统从以毛细管
微流控芯片的组成材料
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
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
精准医疗的微流控技术(二)
① 良好的加工性不同的加工方法对聚合物的加工性有不同的要求。 由于微通道的构型越来越趋于复杂,高深宽比的微通道的优点很多,所以聚合物材料应具有良好的加工性。② 良好的电绝缘性和热性能由于微流控芯片中的液体驱动经常采用电驱动方式,而且芯片经常被用于进行电泳分离,加高压电场会产生热量,高温或局部高温都会
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