微流控芯片——体外诊断新宠

近年来,各种新技术、新方法的兴起和融合,促进了体外诊断(IVD)仪器、试剂的开发应用和更新换代。根据威尼研究所的研究,全国体外诊断市场快速发展,预计将在未来的10~15年内超过美国,成为世界上最大的体外诊断市场。 那么,在这样一个宏大的市场上,微流控芯片技术如何脱颖而出引领一个新潮流呢? 其实,在上世纪80年代纳米技术革命中,微流控芯片还只是其中的一个小分支,90年代末,在研究芯片衬底的材料科学和微通道的流体移动技术得到发展后,微流控技术也取得了较大的进步,终于在体外诊断运用方面找到突破口,重新出现在大众视野,并最终成功实现商业化。 微流控芯片能把化学和生物等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测等一系列基本操作单元整合到一个微米尺寸的芯片上,同时,微通道形成的网络,能够贯穿整个系统,具有便携、低能耗、易于制作、易于掌握等优点,易于满足生命科学对生物样品进行低剂量、更高效、高灵敏、快速分离分析的需求。 微......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

如何选择微流控芯片

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

微流控芯片的前景

  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

如何清洗微流控芯片

  微流体芯片是微流控实验不可缺少的一个核心部件,而且实验研究的创新在一定程度上也会涉及到芯片构型的创新,包括芯片通道的几何形状、深宽比、表面修饰化、材质等。既然微流体芯片如此重要,芯片的加工设备和加工技术就会占有相当重要的地位。除了芯片的加工工艺和加工设备外,为维持芯片的使用寿命,对芯片进行合理、

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

微流控芯片发展历程

微流控芯片技术是在芯片毛细管电泳基础上发展起来的,1992年,Manz等采用微电子机械加工技术在平板玻璃上刻蚀微管道,研制出毛细管电泳微芯片分析装置,实现了荧光标记的氨基酸的分离,开创了微流控芯片技术之先河。1995年,Wolley和Mathies用自己研制的电泳芯片系统,成功地进行了DNA测序,在

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

微流控芯片的类型

  目前常见微流控芯片主要有三个种类:单晶硅片、石英和玻璃、分子聚合物。  最早的微流控芯片是用单晶硅制作。这主要得益于成熟的微电子和微机械加工技术。玻璃微流控芯片具备优良的光学性能和支持电渗流特性,易于表面改性,可直接借鉴传统的毛细管电泳分析技术,因此在微流控芯片发展初期受到更多重视并得到相应发展

图解微流控PCR芯片

图解微流控PCR芯片基因(遗传因子)是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。PCR技术是基因研究的重要手段之一,但传统PCR技术存在反应时间长、能量消耗大、不便于集成与携带等缺陷,微流控技术与PCR结

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

微流控芯片在临床诊断中的应用

  1、微流控芯片用于基于抗体的诊断  临床免疫检验技术对于人类健康有着重要意义。由于传统的检验技术繁琐、费时且低效,于是在此基础上发展出了一种简单方便的免疫测定技术即酶联免疫吸附实验(ELISA),可应用于各种生物活性物质及标志物的快速临床检测。  该方法已成为医学诊断、环境分析和食品安全等领域的

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

微流控芯片技术将是微流控装置制造中的要点

在过去的几十年里,微流控技术在生物医学研究和临床应用中发挥了极大的优势。由于全球人口老龄化以及工业化国家医疗基础设施的增加,预计到2021年,微流控市场将达到87.8亿美元。微流控技术通过主动或被动力来处理少量流体,通常为微升和纳升来执行所需的测试。流程开发 开发可靠的微制造工艺,其可达到设计和性能

体外诊断微流控技术在检验当中的应用

微流控研究起始于20世纪90年代,至今已经有20余年的发展历史,其间经历了基础理论奠定、单元操作技术发展、小规模集成和大规模集成几个历史发展阶段。至今,微流控技术发展臻于成熟,已经在多个领域得到认可并被广为利用,其产业化趋势亦是愈发明显。2003年《福布斯》杂志把这项技术评为“影响人类未来15件最重

简述微流控芯片在医疗诊断上的应用

近年来,人们对经济发展和医疗健康的日益需求推动了微流控芯片技术,高通量技术,CTC循环肿瘤细胞,纳米医学,3D打印技术,单分子免疫阵列技术(SiMoA),CAR-T技术,基因疗法,AI技术等不断创新和更迭,各种最新技术成果与应用案例层出不穷。其中微流控技术自20世纪50年代首次提出以来,经过 40 

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

微流控芯片低温键合

低温键合是相对高温键合而言的,通常指在100℃以下甚至室温下进行的芯片键合。因为高温键合存在种种不利因素,促使许多研究人员开始进行玻璃芯片低温或室温键合技术的研究。1997年,Nakanishi等报道了以HF溶液为黏合剂的压力辅助低温键合技术,用1%HF稀溶液滴入洁净的两玻璃片或石英片之间的缝隙中,

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。

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

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