采用微納米加工的微流控芯片設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-05-06

Cascade 有兩個(gè)測試用戶:馬里蘭大學(xué)Don DeVoe教授的微流體實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)Carl Meinhart教授的微流體實(shí)驗(yàn)室。德國thinXXS公司開發(fā)了另一套微流控分析設(shè)備。該設(shè)備提供了一個(gè)由微反應(yīng)板裝配平臺、模塊載片以及連接器和管道所組成的結(jié)構(gòu)工具包??蓡为?dú)購買模塊載片。 ThinXXS還制造獨(dú)有芯片,生產(chǎn)微流體和微光學(xué)設(shè)備和部件并提供相應(yīng)的服務(wù)。將微流控技術(shù)應(yīng)用于光學(xué)檢測已經(jīng)計(jì)劃很多年了,thinXXS一直都在進(jìn)行這方面的綜合研究,但未提供詳細(xì)資料。但是,據(jù)了解,該技術(shù)采用了先進(jìn)的MEMS傳感器的微納米制造工藝,所以芯片得到了非常好的測試效果。微流控芯片的分類是什么?采用微納米加工的微流控芯片設(shè)計(jì)

采用微納米加工的微流控芯片設(shè)計(jì),微流控芯片

微流控芯片的組成:微流控芯片由主體芯片、流體控制模塊、信號采集模塊和外部控制模塊組成。主體芯片是一個(gè)微通道網(wǎng)絡(luò),由微流道、微閥門、微泵等構(gòu)成;流體控制模塊負(fù)責(zé)流體的輸入、輸出和控制;信號采集模塊用于采集傳感器的信號;外部控制模塊用于控制芯片的操作。微流控芯片的特點(diǎn):尺寸小:微流控芯片的尺寸通常為毫米級或更小,體積小巧,便于集成和攜帶??焖俑咝В何⒘骺匦酒軌?qū)崿F(xiàn)快速混合、傳輸和分離微流體,反應(yīng)速度快,效率高。靈活可控:微流控芯片可以通過控制微閥門、微泵等實(shí)現(xiàn)對微流體的精確控制和調(diào)節(jié)。低成本:與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備相比,微流控芯片具有成本低廉的優(yōu)勢,節(jié)省了實(shí)驗(yàn)室的成本和資源。MEMS微流控芯片按需定制腎組織臟微流控芯片的應(yīng)用。

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硬質(zhì)塑料微流控芯片的耐候性設(shè)計(jì)與工業(yè)應(yīng)用:在工業(yè)檢測與環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,硬質(zhì)塑料微流控芯片因耐高低溫、抗化學(xué)腐蝕的特性成為優(yōu)先。公司針對PMMA、PS等材料開發(fā)了紫外穩(wěn)定化處理工藝,使芯片在-20℃至60℃溫度范圍內(nèi)保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,適用于戶外水質(zhì)監(jiān)測與工業(yè)過程控制。表面親疏水改性技術(shù)可根據(jù)檢測需求調(diào)整,例如在油液雜質(zhì)檢測芯片中,疏水表面有效排斥油相,確保固體顆粒在流道內(nèi)的高效捕獲;在酸堿濃度檢測芯片中,親水性涂層促進(jìn)電解液均勻分布,提升傳感器響應(yīng)速度。配合熱壓成型工藝的高精度復(fù)制能力,單芯片流道尺寸誤差<1%,滿足工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備對重復(fù)性的嚴(yán)苛要求。典型應(yīng)用包括潤滑油顆粒計(jì)數(shù)芯片、化工反應(yīng)過程監(jiān)測芯片,其低成本與高可靠性優(yōu)勢推動(dòng)了微流控技術(shù)在非生物領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用。

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(yàn),并將這些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到了微流體技術(shù)開發(fā)上。微流體和生物傳感器的項(xiàng)目經(jīng)理Kevin Killeen博士在接受采訪時(shí)說,安捷倫的目標(biāo)是為終端使用者解除負(fù)擔(dān),“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(shè)備”。微流體技術(shù)也需要適時(shí)表現(xiàn)出其自身的實(shí)用性和可靠性,例如,納米級電噴霧質(zhì)譜分析(nano-electrospray MS)不必考慮其頂端的閉合及邊帶的加寬,Killeen補(bǔ)充道:“對于生物學(xué)家來說,微流控技術(shù)的價(jià)值就在于此?!蓖苿?dòng)微流控芯片技術(shù)的進(jìn)步。

采用微納米加工的微流控芯片設(shè)計(jì),微流控芯片

通過微流控芯片檢測,有助于改進(jìn)診斷性能、發(fā)現(xiàn)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(shè)計(jì)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(jià)固定在聚酯平板上,利用光照射誘導(dǎo)自由基反應(yīng)實(shí)現(xiàn)固定,不需要自身抗原的特定官能團(tuán)。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(lián)免疫吸附試驗(yàn)試劑盒。利用微流控芯片做抗體檢測。遼寧微流控芯片pcr

多材料鍵合技術(shù)解決 PDMS 與硬質(zhì)基板密封問題,推動(dòng)復(fù)合芯片應(yīng)用。采用微納米加工的微流控芯片設(shè)計(jì)

目前微流控創(chuàng)新的許多應(yīng)用都被報(bào)道用于惡性tumour的檢測和cure。據(jù)報(bào)道,apparatus微流控芯片用于研究特定身體(如大腦,肺,心臟,腎臟,腸道和皮膚)的生理過程。值得注意的是,微流控創(chuàng)新在之前的COVID 19大流行形勢中發(fā)揮著重要作用,特別是在cure策略和冠狀病毒顆粒分析中,通過與qRT-PCR策略相結(jié)合。因此,微流控創(chuàng)新技術(shù)已證明它是一種優(yōu)越的技術(shù)。基于這些事實(shí),可以得出結(jié)論,微流控芯片在復(fù)制生物體的復(fù)雜性之前還有很長的路要走。采用微納米加工的微流控芯片設(shè)計(jì)