解密微流控技术的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微芯片系统由一个双基板结构的数字微流控芯片 ,芯片的驱电路以及温度控 制组件构成 。实现驱动样 品液滴在该装置上运动至不同温度的反应区域 ,在不同的反应区域满足的PCR反应所需的变性 ,退火和延伸 各阶段所需 的温度 ,继而实现PCR扩增 。随着微机电系统 (MEMS)技术的发展 ,数字微流控芯片已经在微液滴 的驱动和控制技术等方面有所突破 ,依靠其自身优势在生物 、化学和医药等领域得到了广泛的应用 。各种细胞等样品可以在数字微流控芯片中培养 、移动和分析。从各个领域的广泛应用可以看出 ,数字微流控芯片有着体积小 、试剂使......阅读全文

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

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

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

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

液滴微流控芯片原理

在微流控芯片中,液滴是两相界面处的表面张力和剪切力共同作用形成的,根据分散相和连续相的不同,液滴可分为两种:油相中的水相微液滴(W/O)和水相中的油相微液滴(O/W)。形成液滴的方法可分为被动法和主动法两种。被动法是指通过控制微管结构和两相流速比来控制液滴的生成。主动法一般通过外加力来驱动和控制液滴

微流控技术类型

目前,通过工程、物理、化学、生物、纳米技术的交叉应用,微流控技术已从单通道器件迅速发展到目前的多路复用、自动化和高通量的复杂分析系统。早期的微流控产品多数结构较为简单,依靠毛细作用或离心力,或者直接利用体积较大的气泵实现液体的驱动;目前的微流控芯片集成了更多主动器件,如微泵、微阀、微喷头,进行液体的

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

微流控芯片技术的疾病诊断研究

微流控芯片检测技术对肿瘤的研究肿瘤细胞或者对肿瘤有应激效应的细胞会分泌肿瘤编标志物,它将进入体液和肿瘤组织中。选择组织特异的肿瘤标志物,并检测其在体液中的含量对癌症的诊断、癌症的发展阶段以及手术疗效观察具有重要的临床意义。微流控芯片检测技术对传染病的研究在传染病先关的病毒检测及临床诊断中,微流控芯片

四大微流控芯片的相关技术

  1、微流体控制及驱动技术  微流控芯片中流体的操控尺度在微米量级,介于宏观尺度和纳米尺度之间,这种尺度下流体运动显示出二重性。一方面,微米尺度仍然远大于通常意义上分子的平均自由程,因此,对于其中的流体而言,连续介质定理成立,连续性方程可用,电渗和电泳淌度与尺寸无关。另一方面,相对于宏观尺度,微米

微流控芯片中的微通道

   以甲醇为工质,在不同进口温度、质量流率、热流密度和倾角下,对低高宽比矩形微通道中流动沸腾百压降特性进行了研究,并分别采用均相模型和分度相模型对通道压降进行了计算。通过对比实验结果与计算结果发现,均相模型中两相平均粘度的计算应当采用Dukler公式,用其他计算式时误差较大;利问用Lockhart

微流控芯片应用

微流控芯片技术在水环境污染分析中的研究尚处于起步阶段,因此多集中于优先污染物的相关报道,主要包括重金属、营养元素、有机污染物和微生物等。  1、用肝水体中重金属检测的微流控芯片系统  随着工农业的发展, 越来越多的重金属如汞、铬、铅、铜、镍、钒等被排放入水体,不仅会对水生动植物产生毒害作用,还能通过

浅析微流控芯片

  微流控芯片是一种把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上,且可以多次使用的装置。微流控芯片常以硅、玻璃、石英、热塑性塑料为材料。微流控芯片的基本概念  微流控芯片实验室,又称其为芯片实验室或微流控芯片技术,是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检

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

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

微流控芯片技术在生物医学上的应用

  从微流控芯片的分析性能看,其未来的应用领域将十分广泛,并且其应用领域仍在不断地拓展之中,但目前的重点显然是在生物医学领域。除此之外,高通量药物合成与筛选、环境监测、食品卫生、刑事科学及国防等方面也会成为重要的应用领域。现仅就微流控芯片在生物医学领域的应用举三个例子说明微流控芯片系统的巨大潜力: 

微流控芯片技术及其在生物学领域的应用

1990年,Manz和Widmer等[1]首先提出微流控芯片的概念,自此微流控芯片技术得到了快速的发展,它具有有效降低试剂和样品消耗、加快分析速度、提高检测灵敏度、显著降低分析成本等优点[2],使得其在各个领域都有广泛的应用,包括基因分析、蛋白分析、天然产物活性成分的筛选、食品安全分析等。本文主要就

基于微流控芯片技术的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。动物生命有机体需要产生足够数量的神经元,并引导这些微环境敏感的神经元完成轴突延伸、树突分支和突触形成,实现高度精确和特异性的神经连接,进而实现有机体各生理功能的相互协调。神经轴突导向在这一过程中则起到了至关重要的作用。轴突前端的生长锥,通过探测和识别胞外环

微流控的技术背景

要了解微流控技术,首先要知道MEMS技术。MEMS,Mirco-Electro-Mechanical System,微机电系统,也叫微电子机械系统、微系统、微机械等,理念源自于将现实生活在广泛运用的大型设备,通过各种微型技术(半导体技术为主)进行微缩化,但功能不变甚至更加优良。主要由传感器、动作控制

微流控技术的定义

微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)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(

微流控技术的分类

微流控技术分类,目前学术界没有统一标准,通过阅读大量资料,分类方法有如下几种:(1)根据流体控制的方式来分类,主动式微流控和被动式微流控。被动式微流控通常是指利用表面亲疏水特性或毛细力来进行流体的输运与处理的方式。典型的如纤维基微流控芯片,包括纸基、布基、聚合物塑料基等材质的微流控芯片。其特点是自驱

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

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、

微流控技术的生物学应用

  微流控技术为在推动生物学众多领域的强大工具做出了巨大贡献。随着用于微通道中流体的注射、混合、泵送和存储的新器件和工艺的发展,近年来微流控系统在化学和生物化学中的应用越来越广泛。  尽管微流控技术近年来取得了一定进展,但在样品引入和处理一定体积范围的流体方面仍然存在一些挑战。纳米技术的最新发展则有

微流控芯片的进展

  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”(lab-on-a-chip),在欧洲被称为“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),随着 材料科学、

微流控芯片的分类

  包括:白金电阻芯片, 压力传感芯片, 电化学传感芯片, 微/纳米反应器芯片, 微流体燃料电池芯片, 微/ 纳米流体过滤芯片等。  ① 微流控芯片(microfluidic chip)是当前 微全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems)发展的热点领域。 微

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。

微流控芯片的分类

包括:白金电阻芯片, 压力传感芯片, 电化学传感芯片, 微/纳米反应器芯片, 微流体燃料电池芯片, 微/纳米流体过滤芯片等。①微流控芯片(microfluidic chip)是当前微全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems)发展的热点领域。微流控芯片分析以芯

微流控芯片的分类

包括:白金电阻芯片, 压力传感芯片, 电化学传感芯片, 微/纳米反应器芯片, 微流体燃料电池芯片, 微/纳米流体过滤芯片等。①微流控芯片(microfluidic chip)是当前微全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems)发展的热点领域。微流控芯片分析以芯