Dolomite微流控芯片成功用于高通量单细胞DNA/RNA测序
随着现代生物学的发展,细胞群体的研究已不再能满足科研需求。单细胞测序通过对单个细胞进行测序,解决了用组织样本测序或样本少时无法解决的细胞异质性难题,为科学家研究解析单个细胞的行为、机制、与机体的关系等提供了新方向。 2011 年,《自然方法》杂志( Nature Methods )将单细胞测序列为年度值得期待的技术之一,2013 年,《科学》杂志(Science)将单细胞测序列为年度最值得关注的六大领域榜首,表明单细胞测序已成为科研热点。 美国哈弗和麻省理工学院的Evan Macosko发表了一篇单细胞RNA测序的文章,受到了极大的关注,详细过程如下图:Macosko et al., 2015, Cell 161, 1202–1214 该文章第一作者Macosko推荐使用英国Dolomite的芯片做单细胞测序,并与Dolomite公司合作进一步的开发此系统。 推荐芯片如下:......阅读全文
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
微流控芯片的简单介绍
微流控芯片主要是指在几微米至几百微米的通道内将系统化、规范化、程序化的操作单元集成到一块芯片上,且对微小体积的液体样品进行系统化、规范化、处理或操作的一门系统科学和技术。微阵列芯片主要是指将一个或者多个相同或者相似的系统化、规范化、程序化的操作单元或单元群平行地集成在同一芯片上的一门系统科学和技术。
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
微流控芯片制作的环境
超净间:超净间(Clean Room),亦称为无尘室或清净室。「超净间」是指将一定空间范围内之空气中的微粒子、有害空气、细菌等之污染物排除,并将室内之温度、洁净度、室内压力、气流速度与气流分布、噪音振动及照明、静电控制在某一需求范围内,而所给予特别设计之房间。亦即是不论外在之空气条件如何变化,其室内
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(
微流控芯片的基本结构
微流控芯片的基本结构是比较简单的,就是在几十个平方厘米的基板上加工出微通道,然后将盖片和基片键合到一起,以形成封闭的微流体通道。根据芯片上的通道个数,可以将其分为单通道和多通道两类微流控芯片。单通道的微流控芯片,一般有1个储液池(包括1个缓冲溶液池、1个样品池和1个样品废液池和1个废液池),以及连接
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
南科大程鑫课题组在微流控芯片研究领域获进展
南科大材料科学与工程系教授程鑫带领的课题组在微纳加工技术及其在纳米压印、半导体工艺与器件、纳米光学等多种应用领域具有丰富的研究经验,近年来,在微流控芯片领域开展了大量创新性研究工作,并取得了一系列成果。 多种单元技术在微小平台上灵活组合规模集成 微流控芯片技术(Lab on a chip)是
生物芯片与微流控芯片的概念
所谓生物芯片(biochip或bioarray ),是根据生物分子间特异相互作用的原理,将生化分析过程集成于芯片表面,从而实现对DNA、RNA、多肽、蛋白质以及其他生物成分的高通艱速检测。狭义的生物芯片概念是指通过不同方法将生物分子(寡核苷酸' cDNA、genomic DNA、多肽、抗体、
微流控芯片与微阵列(生物)芯片对比
微流控芯片微阵列(生物)芯片主要依托学科分析化学、MEMS生物学、MEMS结构特征微管道网络微探针阵列工作原理微管道中流体控制生物杂交为主使用次数重复使用数十次至数千次一般一次前处理功能多数技术供选择无集成化对象化学、生命科学等领域高密度杂交反应阵列应用领域全部分析领域DNA等专用生物领域产业化程度
微流控芯片和生物芯片的区别
概念:微流控芯片指的是在一块几平方厘米的芯片上构建化学或生物学实验室,它可以把所涉及的化学和生物学领域中的样品制备、反应、检测,细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成到这块很小的芯片上,用于完成不同的生物学和化学反应过程,并通过由微通道形成的网络,使微流体贯穿整个系统,用以实现常规化学或生物学实验室
以微流控芯片技术为平台的DNA计算机
DNA计算赖以实现的载体主要有三类,即试管、金表面和芯片。微流控芯片技术所具有不同操作单元,灵活组合、大规模集成的特点,为取代试管或表面积操作,构建一个严格意义上的DNA计算机提供了一种理想的平台。微流控芯片作为一个多功能的技术平台很适合DNA计算研究。DNA计算所涉及的各种生化反应和分离过程如杂交
简述微流控芯片检测仪
微流控芯片是在一块几平方厘米的芯片上构建的一个生化实验室,它以微机电加工技术(MEMS)为基础,在硅片、玻璃或聚二甲基硅氧烷(PDMS)等材料上制造微管道,并由微通道形成网络,以可控流体贯穿整个系统,实现生物和化学领域中所涉及的反应、分离、检验、细胞培养等基本操作,用以取代常规生物或化学实验室的
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
微流控芯片制作方法详解
微流控芯片组成结构 微流控芯片由片基(pmma;玻璃,pdms等材料)一由通道,进液口,检测窗等结构构成。外围设备有蠕动泵,微量注射泵,控温,加速度,及紫外,光谱,荧光等检测部件组成。可以将生物学实验室的实验过程浓缩到一个片基上,因此又称为LABonchip。片基的结构由具体实验决定,设计和加
基于微流控芯片的细胞迁移
细胞迁移在血管再生、伤口愈合、炎症反应、胚胎发育等多种生理和病理过程中起到关键作用. 细胞迁移研究中, 传统的研究方法无法满足高通量的需求, 且大多是单因素检测, 难以综合考虑细胞基质、浓度梯度等多参数对细胞迁移的影响.微流控芯片分析是当前的科技前沿领域之一, 其作为细胞迁移研究新的技术平台, 一方
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
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
简述微流控芯片键合技术
微流控芯片实验室的成品率普遍较低,其中密封技术是微流控芯片制造过程的关键步骤,也是难点之一,封合不佳就会出现漏液,从而影响实验结果。玻璃等硬质材料常通过热键合和阳极键合技术实现密封,而节能省时的低温玻璃键合技术更受科研人员的青睐。此外,胶黏剂键合和表面改性键合以其便捷性和实用性的优势成为玻璃和聚合物
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。