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”所预测的半导体发展速度。原则上,微流控芯片可以用于各个分析领域,如生物医学、新药物的合成与筛选、以及食品和商品检验、环境监测、刑事科学、军事科学和航天科学等其他重要应用领域,其中生物分析是热点。目前其应用主要集中在核酸分离和定量、DNA 测序、基因突变和基因差异表达分析等。另外,蛋白质的筛分在微流控芯片中也已有报道针对病原微生物基因组的特征性片段、染色体DNA 的序列多态型?基因变异的位点及特征等,设计和选择合适的核酸探针,经PCR 扩增后检测,就能获得病原微生物种属、亚型、毒力、抗药、致病、同源性、多态型、变异和表达等信息......阅读全文
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。
浅析微流控芯片的微流体控制技术
微流体操纵技术是微流控芯片技术中最重要的一个研究领域之一,通过各种机械或非机械力实现对流体的驱动和控制。依据微流体驱动体系中有无机械活动部件,可以将其分为机械和非机械驱动系统。 a、机械驱动系统 主要包括压电微泵、静电微泵等,它主要是通过静电、压电等不同方法来触发引起的机械部件的运动,从而为
微流控芯片技术构建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。建立体外仿生的组织细胞外微环境,探索和理解这些错综复杂的神经发育过程对神经科学、发育生物学及临床医学都具有极大的科学研究与应用价值。然而,目前国内外学者研究主要集中于单因素诱导的神经发育,对于多诱导因素参与的神经系统发育微环境体外构建及其技术与方法,还有待
微流控芯片技术构建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。建立体外仿生的组织细胞外微环境,探索和理解这些错综复杂的神经发育过程对神经科学、发育生物学及临床医学都具有极大的科学研究与应用价值。然而,目前国内外学者研究主要集中于单因素诱导的神经发育,对于多诱导因素参与的神经系统发育微环境体外构建及其技术与方法,还有待
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
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
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
简述微流控芯片检测基因突变
基因突变主要是指高等动物、低等动物受到各种因素的作用下,基因出现改变,包括单个碱基、多个碱基的改变,使用微流控芯片可以检测基因突变,例如秀丽隐杆线虫cwn-1突变、循环系统肿瘤细胞基因突变。一般而言,所有疾病相关基因逐渐被克隆基因突变包括单链构象多态性、限制性片段长度多态性所取代,其中,单链构象多态
微流控芯片的五大优点
(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
微流控芯片技术为什么这样强悍?
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。通过在微尺度下流体的控制,在20世纪80年代,微流控技术开始兴起,并在DNA芯片,芯片实验室,微进样技术,微热力学技术等方向得到了发展。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
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
开发微流控芯片需要考量的因素
要能够控制10-9~10-18L的极微量液体,那作为承载的芯片得是多么的精密呀!一块芯片从加工到最后成型经历了哪些步骤呢?每一步要考虑哪些技术问题呢?跟着小编一起来看看吧。1. 微流控芯片加工这一步需考虑结构、成本、管道尺寸、能否量产等问题。目前技术有:光刻和刻蚀技术、热压法、模塑法、注塑法、LIG
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
微流控芯片技术可助力医疗电子
刚开发成功的一种混合器件集成了用于样品制备的微流控芯片和用于对单个病毒RNA分子进行光检测的光流控芯片。目前检测埃博拉病毒的金标准依靠聚合酶链反 应(PCR)这种方法来扩增病毒的遗传物质以供检测。因为PCR作用于DNA而埃博拉病毒是一种RNA病毒,所以在进行PCR扩增和检测前要用逆转录酶制 作病
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
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
荧光免疫分析微流控免疫芯片改善
微流控免疫芯片是在20世纪90年代出现的芯片集成毛细管电泳技术基础上发展起来的,随后微流控芯片技术在很多领域得到了迅速发展。这一被称为“芯片上实验室”的微分析系统具有高效性、设计容易、用样量少、可以进行批量分析以及小型化和自动化等特点。尽管这一技术仍处于初步发展阶段,但它已经推动传统的分析化学发
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
微流控芯片与基因诊断的关系
一般而言,基因缺失主要是指高等动物、低等动物基因由于受到体内外各种因素的干扰促使机体部分基因区域缺如,由此将会影响高等动物、低等动物的部分结构和功能。目前,微流控芯片可以将高等动物、低等动物基因的大片段缺失区域进行确定,例如X染色体连锁的隐性遗传病抗肌萎缩蛋白基因的缺失,使用微流控芯片可以进行检测分
微流控免疫芯片改善的相关介绍
微流控免疫芯片是在20世纪90年代出现的芯片集成毛细管电泳技术基础上发展起来的,随后微流控芯片技术在很多领域得到了迅速发展。这一被称为“芯片上实验室”的微分析系统具有高效性、设计容易、用样量少、可以进行批量分析以及小型化和自动化等特点。尽管这一技术仍处于初步发展阶段,但它已经推动传统的分析化学发
利用微流控芯片研究抗衰老药物
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—秀丽隐杆线
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
多器官微流控芯片的设计原理
多器官微流控芯片将不同器官和组织的细胞在芯片上培养,以微通道相连,实现多器官集成化,以考察其相互作用或建立一个系统,用于体外药物筛选。芯片中可集成数个经过特殊设计的微培养室、灌注通道并同时培养多种细胞,利用微流控技术可以产生精确可控的流体剪切力、周期性变化的机械力和溶质浓度梯度变化的灌注液。利用这些
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
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
微流控芯片毛细电泳快速检测系统
技术指标: 国产紫外检测器光路系统:衍射光栅单色仪,光电池波长范围:190-700nm波长精度:±2nm噪声:±5*10-5AU漂移:正负1*10-3AU/h检测限:≤1*10-6g/ml(氯胺酮)定性定量重复性 RSD≤5.0%仪器特点:体积小,便于用户携带,方便用于现场检测在机外进行芯片的清洗加
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
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,