湖北圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf

生物芯片表面親疏水涂層工藝的精細(xì)控制：親疏水涂層是調(diào)節(jié)微流控芯片內(nèi)流體行為的關(guān)鍵技術(shù)，公司通過氣相沉積、溶液涂覆及等離子體處理等方法，實(shí)現(xiàn)表面接觸角在30°-120°范圍內(nèi)的精細(xì)調(diào)控（精度±2°）。在液滴生成芯片中，疏水涂層流道配合親水微孔，可實(shí)現(xiàn)單分散液滴的穩(wěn)定生成，液滴尺寸變異系數(shù)<5%；在細(xì)胞培養(yǎng)芯片中，親水性表面促進(jìn)細(xì)胞貼壁，結(jié)合梯度涂層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)細(xì)胞遷移方向控制，用于腫瘤細(xì)胞侵襲研究。涂層材料包括全氟聚醚（PFPE）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）及親水性聚合物，通過表面能匹配與化學(xué)接枝技術(shù)，確保涂層在酸堿環(huán)境（pH2-12）與有機(jī)溶劑中穩(wěn)定存在超過200小時。該技術(shù)解決了復(fù)雜流道內(nèi)流體滯留、氣泡形成等問題，提升了芯片在生化反應(yīng)、藥物篩選等場景中的可靠性，成為微納加工領(lǐng)域的核心競爭力之一。熱壓印工藝實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)塑料微結(jié)構(gòu)快速成型，降低小批量生產(chǎn)周期與成本。湖北圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf

高標(biāo)準(zhǔn)PDMS微流控芯片產(chǎn)線的批量生產(chǎn)能力：依托自研單分子系列PDMS芯片產(chǎn)線，公司建立了從材料制備到成品質(zhì)檢的全流程標(biāo)準(zhǔn)化體系。PDMS芯片生產(chǎn)包括硅模制備、預(yù)聚體澆筑、固化切割、表面改性及鍵合封裝五大工序，其中關(guān)鍵環(huán)節(jié)如硅模精度控制（±1μm）、表面親疏水修飾（接觸角誤差<5°）均通過自動化設(shè)備實(shí)現(xiàn)，確保批量產(chǎn)品的一致性。產(chǎn)線配備光學(xué)顯微鏡、接觸角測量儀及壓力泄漏測試儀，對芯片流道尺寸、密封性能及表面特性進(jìn)行100%全檢，良品率穩(wěn)定在98%以上。典型產(chǎn)品包括單分子免疫檢測芯片、數(shù)字ELISA芯片及細(xì)胞共培養(yǎng)芯片，單批次產(chǎn)能可達(dá)10,000片以上。公司還開發(fā)了PDMS與硬質(zhì)卡殼的復(fù)合封裝技術(shù)，解決了軟質(zhì)芯片的機(jī)械強(qiáng)度不足問題，適用于自動化檢測設(shè)備的集成應(yīng)用，為生物制藥與體外診斷行業(yè)提供了可靠的批量供應(yīng)保障。中國香港微流控芯片技術(shù)硅片微流道加工集成微電極，構(gòu)建腦機(jī)接口柔性電極系統(tǒng)減少手術(shù)創(chuàng)傷。

微流控芯片對于胰島素的補(bǔ)充檢測：抗胰島素自身抗體是Ⅰ型糖尿病中出現(xiàn)的抗體，但當(dāng)胰島素被固定在檢測平臺上時，表位結(jié)合位點(diǎn)的關(guān)鍵三級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，故而難以用常規(guī)方法檢測，Zhang等在芯片表面噴涂生物相容的支鏈聚乙二醇層，用以保護(hù)胰島抗原的天然構(gòu)象，該芯片可以在低樣本量下同時檢測多個胰島抗原特異性自身抗體，且檢測結(jié)果不受全血樣本中復(fù)雜背景的影響。也有研究團(tuán)隊(duì)嘗試通過檢測自身抗體以對心血管疾病、慢性疾病作出診斷。Dinter等研究人員將微流體芯片和微珠技術(shù)相結(jié)合，用以檢測3種心血管疾病相關(guān)自身抗體并進(jìn)行抗體滴度測定。Lin等人設(shè)計(jì)制造的免疫分析平臺可在45 min內(nèi)檢測臨床患者血清抗tumour蛋白53（tumor protein 53，p53）自身抗體濃度，有望用于口腔鱗狀細(xì)胞cancer的篩查。

微流控芯片的未來發(fā)展與公司技術(shù)儲備：面對微流控技術(shù)向集成化、智能化發(fā)展的趨勢，公司持續(xù)投入三維多層流道加工、芯片與微納傳感器/執(zhí)行器的異質(zhì)集成，以及生物相容性材料創(chuàng)新。在技術(shù)儲備方面，已突破10μm以下尺度的納米流道加工（結(jié)合電子束光刻與納米壓?。瑸閱畏肿覦NA測序芯片奠定基礎(chǔ)；開發(fā)了基于形狀記憶合金的微閥驅(qū)動技術(shù)，實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)流體的主動控制；儲備了可降解聚合物（如聚乳酸-羥基乙酸共聚物，PLGA）微流控芯片工藝，適用于體內(nèi)植入式檢測設(shè)備。未來，公司將聚焦“芯片實(shí)驗(yàn)室”全集成解決方案，推動微流控技術(shù)在個性化醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、食品安全等領(lǐng)域的深度應(yīng)用，通過持續(xù)創(chuàng)新保持在微納加工與生物傳感芯片領(lǐng)域的技術(shù)地位。深硅刻蝕實(shí)現(xiàn) 500μm 以上深度微流道，適用于高壓流體控制與微反應(yīng)器。

美國圣母大學(xué)(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士與微生物學(xué)家和免疫檢測professor合作研究，提高了微流控分析設(shè)備檢測細(xì)胞和生物分子的速度和靈敏性。同時，Chang對交流電動電學(xué)進(jìn)行了改善，因?yàn)樗J(rèn)為交流電（AC）可作為選擇平臺，驅(qū)動流體通過用于醫(yī)學(xué)和研究的微流控分析儀。微流控分析儀的驅(qū)動機(jī)制是常規(guī)的直流電動電學(xué)，但是使用時容易產(chǎn)生氣泡并引起物質(zhì)在電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的缺點(diǎn)限制了直流電的應(yīng)用，此外，為保證其對流量的精確控制，直流電極必須放置在儲液池中，不能直接連接在電路中。玻璃基微流控芯片經(jīng)精密刻蝕與鍵合，確保高透光性與化學(xué)穩(wěn)定性。國產(chǎn)微流控芯片技術(shù)指導(dǎo)

微流控芯片技術(shù)用于單細(xì)胞分析。湖北圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf

高聚物材料加工工藝：是以高聚物材料為基片加工微流控芯片的方法主要有:模塑法、熱壓法、LIGA技術(shù)、激光刻蝕法和軟光刻等。模塑法是先利用半導(dǎo)體/MEMS光刻和蝕刻的方法制作出通道部分突起的陽模，然后在陽模上澆注液體的高分子材料，將固化后的高分子材料與陽模剝離后就得到了具有微結(jié)構(gòu)的基片，之后與蓋片(多為玻璃)封接后就制得高聚物微流控芯片。這一方法簡單易行，不需要高技術(shù)設(shè)備，是大量生產(chǎn)廉價芯片的方法。熱壓法也需要事先獲得適當(dāng)?shù)年柲?。湖北圖解微流控芯片實(shí)驗(yàn)室 pdf