微流控芯片的硅質(zhì)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(shù)是2種常規(guī)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(qū)動(dòng)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(yáng)模。光刻是用光膠、掩模和紫外光進(jìn)行微制造。光刻和濕法蝕刻技術(shù)通常由薄膜沉淀、光刻、刻蝕3個(gè)工序組成。在薄膜表面用甩膠機(jī)均勻地附上一層光膠。然后將掩模上的圖像轉(zhuǎn)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(zhuǎn)移到薄膜,并在基片上加工一定深度的微結(jié)構(gòu),此步驟完成了蝕刻。微流控技術(shù)在生物領(lǐng)域上的應(yīng)用。上海微流控芯片夾具
微流控芯片反應(yīng)信號(hào)的收集和分析的難題:由于反應(yīng)體系較小,故而只產(chǎn)生較低的信號(hào)強(qiáng)度,如何收集并分析芯片中產(chǎn)生的信號(hào),是微流控芯片研究的另一項(xiàng)重點(diǎn),因此,微流控芯片大多需要龐大的信號(hào)讀取和分析設(shè)備。近年來(lái)便攜性、自動(dòng)化、敏感的新型微流控芯片讀取設(shè)備受到科研人員關(guān)注。Hu等設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)化微流控芯片檢測(cè)儀器,體積小,功能完善,能夠自動(dòng)連接微流控芯片壓力出口和蠕動(dòng)泵的負(fù)壓連接器,精確地操控微量液體,并通過(guò)內(nèi)置檢測(cè)和分析模塊,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、可重復(fù)的快速免疫分析。此外一些團(tuán)隊(duì)已設(shè)計(jì)出體積更小的手持式設(shè)備用于定量測(cè)量反應(yīng)信號(hào)遼寧微流控芯片dna富集微流控芯片的流體驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)。
微流控芯片的原理:微流控芯片基于微流體力學(xué)原理,通過(guò)對(duì)微尺度通道內(nèi)流體的操控,實(shí)現(xiàn)對(duì)微小流體的混合、分離、傳輸和操控。微流控芯片的操作通常通過(guò)控制微閥門(mén)、微泵等來(lái)調(diào)節(jié)流體的壓力、流速和流量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微流體的控制。
微流控芯片的分類(lèi):微流控芯片可以根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域和功能進(jìn)行分類(lèi),常見(jiàn)的分類(lèi)包括:生物傳感芯片-用于生物醫(yī)學(xué)研究、生物分析和生物檢測(cè)等領(lǐng)域,如細(xì)胞培養(yǎng)芯片、DNA分析芯片等?;瘜W(xué)芯片:用于化學(xué)分析、化學(xué)合成和藥物篩選等領(lǐng)域,如微反應(yīng)器芯片、分析芯片等。環(huán)境芯片:用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染物檢測(cè)等領(lǐng)域,如水質(zhì)監(jiān)測(cè)芯片、氣體傳感器芯片等。
為什么微流控芯片對(duì)我們很重要?微流控芯片是一種在十微米級(jí)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(wàn)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(xì)。在這種精密流道上工作有很多優(yōu)點(diǎn):微流控系統(tǒng)與使用培養(yǎng)皿和滴管的傳統(tǒng)測(cè)試方法相比,具有使用樣本量小等特點(diǎn),這意味著所需實(shí)驗(yàn)或者檢測(cè)所需昂貴化學(xué)品和試劑數(shù)量會(huì)降低不少。當(dāng)遇到有毒有害物質(zhì)時(shí),微流控檢測(cè)也會(huì)更安全,因?yàn)樵谖⒘骺叵到y(tǒng)中有毒物質(zhì)可以得到更好的控制。apparatus微流控芯片的應(yīng)用。
微流控分析芯片當(dāng)初只是作為納米技術(shù)的一個(gè)補(bǔ)充,在經(jīng)歷了大肆宣傳及冷落的不同時(shí)期后,卻實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。微流控分析芯片在美國(guó)被稱(chēng)為“芯片實(shí)驗(yàn)室”(lab-on-a-chip),在歐洲被稱(chēng)為“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),隨著材料科學(xué)、微納米加工技術(shù)(MEMS)和微電子學(xué)所取得的突破性進(jìn)展,微流控芯片也得到了迅速發(fā)展,但還是遠(yuǎn)不及“摩爾定律”所預(yù)測(cè)的半導(dǎo)體發(fā)展速度?,F(xiàn)在阻礙微流控技術(shù)發(fā)展的瓶頸仍然是早期限制其發(fā)展的制造加工和應(yīng)用方面的問(wèn)題。微流控芯片技術(shù)用于單細(xì)胞分析。上海微流控芯片原理
單分子免疫微流控生物芯片是微流控技術(shù)在超高靈敏度生物檢測(cè)領(lǐng)域的一大應(yīng)用。上海微流控芯片夾具
大腦微流控芯片:與神經(jīng)元和細(xì)胞間相互作用直接相關(guān)的因素在腦組織功能的情況下起著重要作用。大腦及其組織的研究在很大程度上是復(fù)雜的,這使得諸如培養(yǎng)皿或培養(yǎng)瓶之類(lèi)的2D模型無(wú)效,因?yàn)檫@些系統(tǒng)無(wú)法模擬大腦的實(shí)際生理環(huán)境。為了克服這一局限性,研究人員目前正在研究開(kāi)發(fā)大腦微流控芯片平臺(tái),可以在先進(jìn)的小型化工程平臺(tái)下研究大腦的生理因素,該平臺(tái)可以通過(guò)多步光刻技術(shù)制備。它通過(guò)制造不同尺寸的微通道進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對(duì)腦組織的研究。上海微流控芯片夾具