重慶微流控芯片發(fā)展趨勢

來源: 發(fā)布時間:2024-08-15

美國Caliper Life Sciences公司Andrea Chow博士認為,微流控技術的成功取決于技術上的跨界聯(lián)合、技術和應用,這三個因素是相關的。他說:“為形成聯(lián)合,我們嘗試了所有可能達到一定復雜性水平的應用。從長遠且嚴密的角度來對其進行改進,我們發(fā)現(xiàn)了很多無需經(jīng)過復雜的集成卻有較高使用價值的應用,如機械閥和微電動機械系統(tǒng)(MEMS)。改進的微流控技術,一般用于蛋白或基因電泳,常??扇〈郾0纺z電泳。進一步開發(fā)的微流控芯片可用于酶和細胞的檢測,在開發(fā)新prescription面很有用。微流控芯片通過設計可以呈現(xiàn)多流道的形式。重慶微流控芯片發(fā)展趨勢

重慶微流控芯片發(fā)展趨勢,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。陜西微流控芯片利用微流控芯片對自身抗體檢測。

重慶微流控芯片發(fā)展趨勢,微流控芯片

基于微流控芯片的鏈式聚合反應(PCR)更進一步的產(chǎn)品是可集成樣品前處理的基因鑒定方法之一。由于具有高度重復和低消耗樣品或試劑的特性,這種自動化和半自動化的微流控芯片在早期的藥物研發(fā)中,得到了廣泛應用。Caliper的商業(yè)模式是將芯片看作是與昂貴的電子學和光學儀器相連接的一個消費品,目前,已被許多公司采用。每個芯片完成一天的實驗運作的成本費用大概是5美元,而高通量的應用成本是幾百到幾千美元,但預計可以重復循環(huán)使用幾百或幾千次,以一次分析包括時間和試劑的成本計算在內(nèi),芯片的成本與一般實驗室分析成本相當。

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。皮膚微流控芯片的應用。

重慶微流控芯片發(fā)展趨勢,微流控芯片

心臟組織微流控芯片(HoC)是一種先進的OoC,它模仿了服用劑型或特定藥物分子后人類心臟的整體生理學。使用該芯片已經(jīng)觀察到一些不良反應。Mathur等人在2015年證明了動物試驗不足以估計測試藥物分子相對于人體的確切藥代動力學和藥效學。為此,微流控芯片技術在心血管疾病研究,心血管相關藥物開發(fā),心臟毒性分析以及心臟組織再生研究中起著至關重要的作用。Sidorov等人于2016年創(chuàng)建了一個I-wired HoC。他們檢測到心肌收縮,這是通過倒置光學顯微鏡測量的。此外,工程化的3D心臟組織構建體(ECTC)現(xiàn)在能夠在正常和患病條件下復制心臟組織的復雜生理學。圖1C顯示了心臟組織微流控芯片的示意圖,其中上層由心臟上皮細胞組成,下層由心臟內(nèi)皮細胞組成。兩層都被多孔膜隔開。它還包括有助于抽血的真空室。微流控芯片的主流加工方法。浙江微流控芯片的特點

微流控芯片的前景是什么?重慶微流控芯片發(fā)展趨勢

lab-on-chip 產(chǎn)生的應用目的是實現(xiàn)微全分析系統(tǒng)的目標-芯片實驗室,目前工作發(fā)展的重點應用領域是生命科學領域。當前(2006)研究現(xiàn)狀:創(chuàng)新多集中于分離、檢測體系方面;對芯片上如何引入實際樣品分析的諸多問題,如樣品引入、換樣、前處理等有關研究還十分薄弱。它的發(fā)展依賴于多學科交叉的發(fā)展。目前媒體普遍認為的生物芯片(micro-arrays),如,基因芯片、蛋白質芯片等只是微流量為零的點陣列型雜交芯片,功能非常有限,屬于微流控芯片(micro-chip)的特殊類型,微流控芯片具有更廣的類型、功能與用途,可以開發(fā)出生物計算機、基因與蛋白質測序、質譜和色譜等分析系統(tǒng),成為系統(tǒng)生物學尤其系統(tǒng)遺傳學的極為重要的技術基礎。 重慶微流控芯片發(fā)展趨勢