林金明:开放式微流控及其在细胞研究中的应用

细胞操纵是生化研究的基础,它需要用户友好,多功能和精确的工具。基于流动限域原理,开放式微流控技术可以精准控制液体在微尺度开放空间中的运动。不同于传统的封闭式微流控体系,开放式微流控系统中的任意位置都可以被外部装置所触及,因此人们可以对该体系内任意目标位置的细胞样品选择性地进行高时空精度的刺激、取样、原位分析等操作。得益于该系统独特的优势,图案化细胞培养、3D 组织建模、原位在线细胞因子分析、单细胞局部化学刺激、原位单细胞采样、亚细胞修饰等多种操作可轻易实现。 在本文中,作者总结了开放式微流控设计的两个基本思想,解释了主流开放微流控方法的原理,介绍了它们最近的重要应用,并讨论了开放微流体的挑战和发展趋势。两个基本设计思想是开放式微流控网络和探针。微流体网络可以通过移除封闭通道的固体壁得到,它可以被用来操控流体在 X-Y 方向的流动,适用于大规模、长时间、多功能的细胞培养和刺激操作,典型的方法有槽状通道、悬浮微流控、“free......阅读全文

微流控芯片简介(一)

第一部分:Abaxis公司的微流控芯片简介1 Abaxis血液分析系统简介据官网介绍,Abaxis公司于1989年成立,其技术主要起源于美国橡树岭国家实验室,为美国国家航空航天局(NASA)研发制造一款小巧快捷的移动生化分析仪,并研发出独有的Orbos微流控技术,将生物化学中所涉及的血液采样、分离、

微流控芯片电渗驱动

电渗驱动方法最重要的应用领域是芯片电泳,因其扁平状流型,可以使样品区带的扩散减至最低,从而获得极高的分离效率。电渗驱动的特点:流速大小可由外电场线性调节;流体前沿为扁平状;各种芯片材料均可诱导电渗流;施加外电场的电极可以集成在芯片上,从而缩小了芯片流体驱动系统的体积。

微流控技术实际应用

  从市场应用来看,目前还只是集中在生物、医药等领域,其他更多还处于科研探索阶段。  体外诊断(IVD)  从目前的应用来看,体外诊断是微流控技术的最大应用场景。而体外诊断中,微流控技术的重点应用在于化学发光(免疫诊断)和分子诊断中。  作为IVD的细分,POCT是现场即时采样分析、快速得到检测结果

微流控芯片技术分类

  在产业化中,微流控一般分为以下几大类型:压力推动式微流控、离心力推动式微流控、液滴微流控、数字化微流控、毛细力驱动微流控等。  压力推动式微流控主要利用气压或者液压来推动流体在芯片中的运动,在微流控产业化中出现的最多,像赛沛的GeneXpert、生物梅里埃的filmarray、罗氏诊断的coba

微流控芯片的应用

     微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。微流控芯片应用十分广泛:     1、在核酸研究中的应用核酸研究的技术如DNA萃取/纯化、PCR扩增、分子杂交、电泳分离和检测等都可以在微流控芯片上实现。如今已有

微流控芯片技术应用

按照技术原理,可暂将分子诊断技术大致划分为PCR技术、分子杂交、基因测序、核酸质谱、生物芯片(包括基因芯片、微流控芯片)5大类。今天就为大家分析介绍微流控技术的相关情况。在本文之前,小编已经陆续整理了一些相关文章,包括对分子诊断技术概况的介绍、NGS技术在病原微生物检测中的应用、数字PCR技术的优势

微流控芯片的简介

  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。

微流控芯片连接方法

目前常用于制备微流控芯片的材料有单晶硅片、石英、玻璃和有机聚合物如PMMA、PDMS以及PC等。根据使用材质不同,微流控芯片主要分为硬质和软质芯片两大类,软质芯片主要指PDMS芯片,硬质芯片有聚合物芯片、玻璃芯片、硅衬底芯片等。不同的微流控芯片所对应的连接方式也有所不同。下面我们将分别讨论:1.PD

微流控芯片检测技术

  微流控芯片检测器的性能要求检测是微流控芯片里相对特殊的一一个操作单元,它的基本功能是用于捕捉并放大微流控芯片某一部分产生的信号。与传统的仪器分析系统相比,微流控芯片分析系统对检测器有一些特殊的要求:  1.更高的灵敏度和信噪比  在微流控芯片分析过程中,被检测物质的进样体积小,检测区域也非常小,

微流控液体活检原理

  伊利诺伊大学芝加哥分校和澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员开发了一种设备,可以从患者血液样本中分离出单个癌细胞。这种微流控设备的工作原理是将在血液中发现的各种细胞类型按其大小进行分离。也许有朝一日,这种设备可以让快速价廉的液体活检帮助发现癌症并制定有针对性的治疗计划。这项发现发表在《微系统与纳米工

微流控芯片简介(二)

也可以从Abaxis官网上公布的表格中看出目前PiccoloXpress的圆盘种类及其能够检测的指标,如下图所示。图1.6 Abaxis官网公布的16种圆盘芯片及其检测指标。Piccolo Xpress生化分析仪具有非常明显的优势:如下图所示,相对于传统的实验室生化检测,该分析仪所需要的步骤少,只需

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

2016微流控微尺度分析会议大会报告-探讨微流控技术发展

  分析测试百科网讯 2016年5月7日,2016国际微流控芯片与微纳尺度生物分离分析学术会议(ICMSB)(兰州)、第十届全国微全分析系统学术会议 (MicroTAS)、第五届全国微纳尺度生物分离分析学术会议(MSB)

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

微纳流控发展及展望

  微流控技术,称它是“颠覆性技术”丝毫不过。  自20世纪90年代以来,微流控芯片技术的出现极大促进了微型化操作和分析方法的研究进展。尽管微流控技术只经历了短短30年的发展,其已经从最初单纯的毛细管电泳的微型化技术,演变成为一种涵盖了从基础生物技术到生物医学诊断等各个领域的富有活力的工具性方法平台

简单介绍微流控芯片技术

  微流控芯片技术是把生物、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。  1、微流控芯片的加工方法  微流控芯

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

微流控芯片的组成结构

  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 

微流控芯片系统如何运行

  微流控芯片系统是应用在各种元器件测试中,很多元器件以及光通信器件在出厂之前都需要做元器件控温测试,那么微流控芯片系统的性能测试需要注意哪些方面呢?  光通信器件在出厂前需要做元件级测试,主要包括对光纤收发器内部关键器件在电工作的电性能测试,失效分析、可靠性评估等,例如温度循环测试与温度冲击测试高

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

简析悬浮微流控芯片

虽然微流体领域已引进新的工具来解决生物学问题,在生命科学中的微流控技术的可及性和通过取得显著的进展仍然有限。打开微流体系统不得不降低要求去适应他们,但由于没有强大的设计规则,阻碍了它们的使用。在这里,我们提出了一个开放的微流体平台,悬浮微流体,使用表面张力,以液体流动和作为驱动。它包含普遍的的毛细现

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