河北微流控芯片發(fā)展現(xiàn)狀

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)瓶之類的2D模型無效，因為這些系統(tǒng)無法模擬大腦的實際生理環(huán)境。為了克服這一局限性，研究人員目前正在研究開發(fā)大腦微流控芯片平臺，可以在先進(jìn)的小型化工程平臺下研究大腦的生理因素，該平臺可以通過多步光刻技術(shù)制備。它通過制造不同尺寸的微通道進(jìn)一步實現(xiàn)了對腦組織的研究。微流控芯片的基本實現(xiàn)方式有：MEMS微納米加工技術(shù)、光刻、飛秒激光直寫、LIGA、注塑、刻蝕等等；河北微流控芯片發(fā)展現(xiàn)狀

心臟組織微流控芯片（HoC）是一種先進(jìn)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(xué)。使用該芯片已經(jīng)觀察到一些不良反應(yīng)。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(xué)和藥效學(xué)。為此，微流控芯片技術(shù)在心血管疾病研究，心血管相關(guān)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(guān)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(xué)顯微鏡測量的。此外，工程化的3D心臟組織構(gòu)建體（ECTC）現(xiàn)在能夠在正常和患病條件下復(fù)制心臟組織的復(fù)雜生理學(xué)。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(xì)胞組成，下層由心臟內(nèi)皮細(xì)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。河北微流控芯片發(fā)展現(xiàn)狀硅基微流道鍵合微電極，為神經(jīng)調(diào)控芯片提供穩(wěn)定信號傳輸與生物相容性。

深硅刻蝕工藝在高深寬比結(jié)構(gòu)中的技術(shù)突破：深硅刻蝕（DRIE）是制備高深寬比微流道的主要工藝，公司通過優(yōu)化Bosch工藝參數(shù)，實現(xiàn)了深度100-500μm、寬深比1:10至1:20的微結(jié)構(gòu)加工?？涛g過程中采用電感耦合等離子體（ICP）源，結(jié)合氟基氣體（如SF6）與碳基氣體（如C4F8）的交替刻蝕與鈍化，確保側(cè)壁垂直度>89°，表面粗糙度<50nm。該技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘探模擬芯片時，可精確復(fù)制地下巖層的微孔結(jié)構(gòu)，用于油氣滲流特性研究；在生化試劑反應(yīng)腔中，高深寬比流道增加了反應(yīng)物接觸面積，使酶促反應(yīng)速率提升40%。公司還開發(fā)了雙面刻蝕與通孔對齊技術(shù)，實現(xiàn)三維立體流道網(wǎng)絡(luò)加工，為微反應(yīng)器、微換熱器等復(fù)雜器件提供了關(guān)鍵制造能力，推動MEMS技術(shù)在能源、環(huán)境等領(lǐng)域的跨學(xué)科應(yīng)用。

微流控分析芯片當(dāng)初只是作為納米技術(shù)的一個補充，在經(jīng)歷了大肆宣傳及冷落的不同時期后，卻實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。微流控分析芯片在美國被稱為“芯片實驗室”（lab-on-a-chip），在歐洲被稱為“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)用方面的問題。微流控芯片技術(shù)用于藥物篩選。

美國Caliper Life Sciences公司Andrea Chow博士認(rèn)為，微流控技術(shù)的成功取決于技術(shù)上的跨界聯(lián)合、技術(shù)和應(yīng)用，這三個因素是相關(guān)的。他說：“為形成聯(lián)合，我們嘗試了所有可能達(dá)到一定復(fù)雜性水平的應(yīng)用。從長遠(yuǎn)且嚴(yán)密的角度來對其進(jìn)行改進(jìn)，我們發(fā)現(xiàn)了很多無需經(jīng)過復(fù)雜的集成卻有較高使用價值的應(yīng)用，如機(jī)械閥和微電動機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）。改進(jìn)的微流控技術(shù)，一般用于蛋白或基因電泳，常?？扇〈郾０纺z電泳。進(jìn)一步開發(fā)的微流控芯片可用于酶和細(xì)胞的檢測，在開發(fā)新prescription面很有用。微孔陣列技術(shù)實現(xiàn)液滴陣列化，用于數(shù)字 PCR、高通量藥物篩選等場景。廣東微流控芯片技術(shù)的研究進(jìn)展

利用微流控芯片對糖尿病做檢測。河北微流控芯片發(fā)展現(xiàn)狀

微流控芯片,這個會通過檢測血清中infection疾病的特異性抗體，有助于調(diào)查人群中疾病流行情況、監(jiān)測疾病的傳播的情況，并確定infected患者。研究人員開發(fā)一種高通量的微流控?zé)晒饷庖咝酒?，可以同時檢測50份血清樣本中多種COVID 19抗體，在COVID 19的前兩周內(nèi)，該方法的敏感度為95%、特異度為91%，對有癥狀患者，確診率為100%。Dixon等推出一款用于檢測風(fēng)疹病毒IgG的數(shù)字微流控診斷平臺，無需樣品預(yù)處理且所有后續(xù)步驟都由平臺自動進(jìn)行。河北微流控芯片發(fā)展現(xiàn)狀