微流控构筑微纳功能材料及其生物医学应用综述文章

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料的研究进展,并详细评述了这类材料在疾病诊断、药物递送、组织修复等多领域的应用和前景。 随着老龄化人口的急剧增加,疾病精准诊断与个性化治疗在全球范围内引起了广泛关注。结构和性能可被精确调谐的微纳功能材料因其在疾病诊疗方面的广阔应用前景成为近年来研究的焦点。然而,传统材料制备方法如模板法、乳液聚合法、分散聚合法、喷雾干燥法等很难高通量构筑获得结构和性能可被精确调谐的微纳功能材料。微流控作为一种批量制备微纳功能材料的平台技术,受到了研究者的持续关注。鉴于其精准操控多组分流体的能力,微流控平台可构筑不同尺度的微纳功能材料,并且其形态、形貌......阅读全文

微流控芯片的材料

  微流控芯片起源于MEMS(微机电系统)技术,早期常用的材料是硅和玻璃。近年来高分子聚合物材料己经成为微流控芯片加工的主要材料,它的种类多、价格便宜、绝缘性好、性能指标优,可施加高电场实现快速分离,加工成型方便,易于实现批量化生产。  硅具有散热好、强度大、价格适中、纯度高和耐腐蚀等优点。随着微电

微流控芯片有哪些材料

  微流控芯片起源于MEMS(微机电系统)技术,早期常用的材料是硅和玻璃。近年来高分子聚合物材料己经成为微流控芯片加工的主要材料,它的种类多、价格便宜、绝缘性好、性能指标优,可施加高电场实现快速分离,加工成型方便,易于实现批量化生产。  微流控芯片的材料——硅  硅具有散热好、强度大、价格适中、纯度

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

微流控技术的材料和微加工方法

制作微流控芯片的主要材料有硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和纸基等。其中PDMS的使用范围最为广泛。这种材料不仅加工简单、光学透明,而且具有一定的弹性,可以制作功能性的部件,如微阀和微蠕动泵等。PDMS微阀的密度可以达到30个/cm。但是PDMS材料容易吸附疏水性

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

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、色谱等检测部

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

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

  微流控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,是利用MEMS技术将一个大型实验室系统缩微在一个玻璃或塑料基板上,从而复制复杂的生物学和化学反应全过程,快速自动地完成实验。  微流控芯片有着强大的集成性,可以同时大量平行处理样品,具有灵敏度高、效率高、试剂消耗量低、环境污染小等特

微流控解析

目录微流控发展历史 Tip    微流控特征:在微米级尺度构造出容纳流体的通道、反应室和其它功能部件,操控微米体积的流体在微小空间中的运动过程,从而构建完整的化学或生物实验室。微流控芯片的优势及应用场景1. 技术优势2. 应用场景微流控技术介绍1. 微流控芯片的材料2. 微流控芯片制造技术3. 微流

如何选择制造微流控芯片的正确材料

* 透明材料有利于光学观察/分析* 材料必须具有生物相容性,适用于生命科学应用* 大多数芯片需要表面处理以使其表面特性适应应用,并限制非特异性吸附自推出以来,微流控技术不断发展,并不断扩展其应用领域。生物和医学应用是当前微流控研究的主要领域。在材料和功能方面,虽然玻璃和硅具有重要用途,但是聚合物材料

微流控芯片发展现状、材料和制作

    微流控技术被Forbes杂志评为影响人类未来15件最重要的发明之一。直至今日,各国科学家在这一领域做出更加显著地成绩。微流控技术作为当前分析科学的重要发展前沿,在研究与应用方面都取得了飞速的发展。    从Manz和Widmer等人1990年首次提出微型全分析系统(Miniaturized

微流控芯片发展现状、材料和制作

  微流控技术被Forbes杂志评为影响人类未来15件最重要的发明之一。直至今日,各国科学家在这一领域做出更加显著地成绩。微流控技术作为当前分析科学的重要发展前沿,在研究与应用方面都取得了飞速的发展。   从Manz和Widmer等人1990年首次提出微型全分析系统(Miniaturized Tot

用于制作微流控芯片材料的主要优势

微流控分析芯片发源于MEMS技术,因此早期常用的材料是晶体硅和玻璃。高分子聚合物材料近年来己经成为微流控芯片加工的主导材料,它的种类繁多、价格便宜、绝缘性好,可施加高电场实现快速分离,加工成型方便,易于实现批量化生产。晶体硅具有散热好、强度大、价格适中、纯度高和耐腐蚀等优点,随着微电子的发展,硅材料

微流控漫谈系列之图解液滴微流控技术

图解液滴微流控技术微液滴具有体积小、比表面积大、速度快、通量高、大小均匀、体系封闭、内部稳定等特性,在药物控释、病毒检测、颗粒材料合成、催化剂等领域中均有重要应用。微流控技术的发展为微液滴生成中实现尺寸规格、结构形貌和功能特性等的可控设计和精确操控提供了全新平台。本文还是采用以图片展示为主,结合相关

免疫微流,控?还是不控?

给这个卡盒来个特写。我觉得外观上还有比较大提升空间。听学术经理讲,他们的成本跟层析几乎持平,或者说略高一些。那似乎还能玩一玩。但是自驱式的微流控,它到底有没有意义?以下纯是个人观点,不一定对,看看就好。含光微纳,展会上看见他们好多次,孜孜不倦地推进中国的微流控事业。我从他们官网上截了免疫微流控的演示

什么是微流控

  微流控本质上是一种控制微小流体的平台,因此,微流控本身需要结合其它应用才能凸显其价值。在这个尺度下,流体往往具有不同于宏观尺度的流体特性,如层流;其次,利用微流控能够非常容易的产生和控制微液滴;最后,细胞,大分子(蛋白、核酸等)这些生命基本体在这个尺寸下更容易控制。因此,微流控是研究细胞特别是单

微流控的含义

微流控(Microfluidics)指的是使用尺寸在微米级或微米级以下的微通道处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术,是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征,微流控装置通常被称为微流控芯片,也被称为芯片实验室

纸基微流控

科罗拉多州立大学(Colorado State University)化学教授兼Henry集团领导人Charles Henry博士,将在会议上阐述用于人类临床试验和环境诊断的纸基微流控芯片的近期发展。纸基微流控器件的优势包括潜在的易用性、低成本和易处置性。“从普通沃特曼滤纸到复印纸,我们已经测试并使

微流控的介绍

  微流控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。 特别的, 微意味着以下的特性:  1.微小的容量(纳升,皮升,飞升级别)  2.微小的体积  3.低能量消耗  4.装置本身占用体积小  微流控利用对于微尺度下流体的控制,是一个包括了工程学,物理学,化学,微加工和生物工程的多交叉

液滴微流控

加拿大液滴微流控和芯片实验室研究会主席,滑铁卢大学(University of Waterloo)机械与机电工程系教授Carolyn Ren博士,将在会议上发表关于一种高通量筛选分析使能技术——液滴微流控的主题演讲。她将描述几个运用纳升尺寸液滴进行高通量筛选的应用案例。Ren博士的实验室评估了气-液

何谓微流控芯片?

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

微流控芯片原理

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。

微流控芯片系统

   微流控芯片又称芯片实验室,被公认是21世纪最重要的前沿科学技术之一。在与国际学术界几乎同期起步,缺少可借鉴先进技术和商业支撑的情况下,我所在微流控芯片细胞学研究、芯片检测仪和试剂盒研制方面开展了深入研究,并将其应用于以细胞生物学研究、疾病诊断和药物筛选为代表的生物医学领域。目前已构建了一系列具

微流控芯片优势

  1)高分析效率:在PCR检验领域,相比传统的PCR检验,现有的微流控芯片能够将诊断检测过程缩短至最低 10-15 分钟;  2)高精确度:硅制的确定性侧向位移微流控芯片比之前公认的最精密的芯片粒子分离技术的分离孔径要小50倍,意味着检测精度也将提高50倍;  3)集成化:采用微加工机技术,将所需