為什么微流控芯片對我們很重要?微流控芯片是一種在十微米級直徑微小流道中的工作的系統(tǒng)。作為參考:1微米是一米的百萬分之一。一根頭發(fā)絲的直徑約為:40-50μm,可想而知流道甚至可以做到比頭發(fā)絲還細。在這種精密流道上工作有很多優(yōu)點:微流控系統(tǒng)與使用培養(yǎng)皿和滴管的傳統(tǒng)測試方法相比,具有使用樣本量小等特點,這意味著所需實驗或者檢測所需昂貴化學品和試劑數(shù)量會降低不少。當遇到有毒有害物質時,微流控檢測也會更安全,因為在微流控系統(tǒng)中有毒物質可以得到更好的控制。單分子免疫微流控生物芯片是微流控技術在超高靈敏度生物檢測領域的一大應用。浙江紙基微流控芯片
生物傳感芯片與任何遠程的東西交互存在一定問題,更不用說將具有全功能樣品前處理、檢測和微流控技術都集成在同一基質中。由于微流控技術的微小通道及其所需部件,在設計時所遇到的噴射問題,與大尺度的液相色譜相比,更加困難。上世紀80年代末至90年代末,尤其是在研究生物芯片襯底的材料科學和微通道的流體移動技術得到發(fā)展后,微流控技術也取得了較大的進步。為適應時代的需求,現(xiàn)今的研究集中在集成方面,特別是生物傳感器的研究,開發(fā)制造具有很強運行能力的多功能芯片。浙江紙基微流控芯片微流控芯片的基本實現(xiàn)方式有:MEMS微納米加工技術、光刻、飛秒激光直寫、LIGA、注塑、刻蝕等等;
什么是微流控技術?微流控技術是一門精確控制和操縱流體的科學技術,這些流體在幾何空間上被限制在小規(guī)模流道中,通常流道系統(tǒng)的直徑低于100μm。對于科學家和工程師來講,微流體一詞的使用方式存在不同;對許多教授來說,微流控是一個科學領域,主要應用于通過直徑在100微米(μm)到1微米之間的流道研究和操縱微量流體。對微流控工程師來講,微流控芯片(通常稱為:生物MEMS芯片)的制造,主要是為了引導流體在直徑為100μm至1μm的流道系統(tǒng)中流動。
微流控芯片簡介微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫(yī)學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上,自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫(yī)學等領域的巨大潛力,已經(jīng)發(fā)展成為一個生物、化學、醫(yī)學、流體、電子、材料、機械、微機電系統(tǒng)MEMS、和微電子等學科交叉的嶄新研究領域。微流控芯片分類包括:白金電阻芯片,壓力傳感芯片,微納米反應器芯片,微流體燃料電池芯片,微/納米流體過濾芯片等。由于它在生物、化學、醫(yī)學等領域的巨大潛力。 微流控技術能夠把樣本檢測整個過程集中在幾厘米的芯片上。
先前報道了微流控芯片的另一項采用體外細胞培養(yǎng)技術的研究,其中軸突和體細胞被物理分離,從而允許軸突通過微通道。借助這項技術,神經(jīng)科學家可以研究軸突本身的特征,或者可以確定藥物對軸突部分的作用,并可以分析軸突切斷術后的軸突再生。值得一提的是,微通道可能會對組織或細胞產(chǎn)生剪切應力,從而導致細胞損傷。被困在微通道下的氣泡可能會破壞流動特性,并可能導致細胞損傷。在設計此類3D生物芯片設備時,通常三明治設計,其中內皮細胞在上層生長,腦細胞在下層生長,由多孔膜分叉,該膜充當血腦屏障。微流控技術在生物領域上的應用。中國香港微流控芯片產(chǎn)品
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安捷倫已有一些儀器使用趨向于具有更多可用性方面的經(jīng)驗,并將這些經(jīng)驗應用到了微流體技術開發(fā)上。微流體和生物傳感器的項目經(jīng)理Kevin Killeen博士在接受采訪時說,安捷倫的目標是為終端使用者解除負擔,“由適宜的儀器產(chǎn)品組裝成的系統(tǒng)可以讓非專業(yè)人士操縱專業(yè)設備”。微流體技術也需要適時表現(xiàn)出其自身的實用性和可靠性,例如,納米級電噴霧質譜分析(nano-electrospray MS)不必考慮其頂端的閉合及邊帶的加寬,Killeen補充道:“對于生物學家來說,微流控技術的價值就在于此。”浙江紙基微流控芯片