微流控芯片在技術優勢上是一個交叉科學的高度集成芯片,可以實現自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力,已經發展成為一個集生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等為一體的高科技生物傳感芯片。
目前針對加工技術的研究領域中,飛秒激光直寫技術通常采用的是雙光子聚合原理,該原理的基礎來自于雙光子吸收。簡單地來講,就是光聚合材料在光強足夠大的條件下,同時吸收兩個近紅外光子,材料發生越來越多的光聚合反應。飛秒激光憑借著自己波長大的特性,可以很輕松地穿過材料抵達內部,使材料發生反應而聚合。科學家利用此原理,可以編制程序控制一束激光束逐點掃描建立起3D微納結構,比如利用雙光子吸收誘導光刻膠聚合。光刻膠是一種光敏材料,市面上以正膠和負膠較為常見,分別應用于激光非輻照區和輻照區的加工。除了可以用在聚合物上,雙光子吸收還可以用于MEMS微機械制造,形成一些光化學或光物理機制。目前為止,光刻膠、微結構金屬、碳材料等等都可以通過多光子的吸收過程進行加工,由此可以看出,雙光子聚合具有比較多的可加工材料。 運用MEMS技術實現了單分子免疫微流控生物傳感芯片的功能。湖南微流控芯片單細胞分析
L-Series包括嚴格的機械平臺,集成了顯微鏡技術、微定位和計量學等方法??蓱糜谛酒妶龅奈⑿碗娢挥嫞∕icroport)也作為其開發的副產品。L-Series致力于真正的解決微流控設備開發者所遇到的難題:構造芯片系統和提供實用程序,Sartor說:“若是將襯質和芯片粘合在一起,需要經過長期的多次測試,”設計者若想改變流體通道,必須從頭開始。L-Series檢測組使內聯測試和假設分析實驗變得更簡單,測試一個新設計只要交換芯片即可。當前,L-Series設備只能在手動模式下運行,一次一個芯片,但是Cascade 正在考慮開發可平行操作多個芯片的設備。廣東微流控芯片控制系統微流控芯片的組成材料是什么?
微流控芯片的硅質材料加工工藝:是在硅材料的加工中,光刻(lithography)和濕法刻蝕(wetetching)技術是2種常規工藝。由于硅材料具有良好的光潔度和很成熟的加工工藝,主要用于加工微泵、微閥等液流驅動和控制器件,或者在熱壓法和模塑法中作為高分子聚合物材料加工的陽模。光刻是用光膠、掩模和紫外光進行微制造。光刻和濕法蝕刻技術通常由薄膜沉淀、光刻、刻蝕3個工序組成。在薄膜表面用甩膠機均勻地附上一層光膠。然后將掩模上的圖像轉移到光膠層上,此步驟首先在基片上覆蓋一層薄膜,為光刻。再將光刻上的圖像,轉移到薄膜,并在基片上加工一定深度的微結構,此步驟完成了蝕刻。
基于微流控技術的生物醫學,應用微流控技術在藥物篩選、蛋白質組學、醫學診斷、生物傳感器和組織工程等方面有著很好的應用前景。微流控芯片技術在藥物開發、農藥殘留分析、檢測和食品安全傳感中發揮著重要作用,芯片也可以與其他各種設備集成,即比色計,熒光計和分光光度計。它有助于監測hormone secretion、與HPLC結合的肽分析、腫瘤細胞代謝分析以及其他一些應用。在藥物分析層面,它主要強調化學部分的鑒定、表征、純化和結構闡明。據報道,在分析過程中,有幾個重大挑戰可能會阻礙結果,即吞吐量低、需要大量樣品或試劑、過程中準確性降低和繁瑣。在這種情況下,采用微流控芯片技術來減少這些挑戰。微流控芯片技術用于藥物篩選。
通過微流控芯片檢測,有助于改進診斷性能、發現尚未被識別的致病性自身抗體。隨著微流控免疫芯片的推廣,自身抗體檢測成為微流控免疫芯片的重要研究方向之一。此類芯片的設計不同于其他免疫芯片,用于自身抗體檢測的微流控芯片須將自身抗原固定在芯片表面。Matsudaira等人通過光活性劑將自身抗原共價固定在聚酯平板上,利用光照射誘導自由基反應實現固定,不需要自身抗原的特定官能團。Ortiz等人將3種自身抗體通過羧基端硫醇化而固定在聚酯表面,用于檢測乳糜瀉特異性自身抗體,該微流控芯片的敏感性接近商品化酶聯免疫吸附試驗試劑盒。利用微流控芯片做抗體檢測。MEMS微流控芯片的微納米加工
微流控芯片定制方案。湖南微流控芯片單細胞分析
微流控芯片技術是生物醫學應用領域的新興工具。微流控芯片具有在不同材料(玻璃,硅或聚合物,如聚二甲基硅氧烷或PDMS,聚甲基丙烯酸甲酯或PMMA)上的一組凹槽或微通道。形成微流控芯片的微通道彼此互連以獲得期望的結果。微流控芯片中的微通道的組織通過穿透芯片的輸入和輸出與外部相關聯,作為宏觀和微觀世界之間的界面。在泵和芯片的幫助下,微流控芯片有助于確定微流控的行為變化。芯片內部有微流控通道,可以處理流體。微流控芯片具有許多優點,包括較少的時間和試劑利用率,除此之外,它還可以同時執行許多操作。芯片的微型尺寸隨著表面積的增加而加快反應。在接下來的文章中,我們著重討論各種微流控芯片的設計及其生物醫學應用。湖南微流控芯片單細胞分析