中國香港微流控芯片技術(shù)及其應(yīng)用

ThinXXS公司Thomas Stange博士認(rèn)為，雖然原型設(shè)計價格高且有風(fēng)險，微制造技術(shù)已不再是微流控產(chǎn)品商業(yè)化生產(chǎn)的主要障礙。對于他們公司所操縱的高價藥品測試和診斷市場，校準(zhǔn)和工藝慣性才是主要的障礙。ThinXXS于6月推出了一款新的微芯片產(chǎn)品QPlate，同時宣稱該產(chǎn)品結(jié)合了MEMS硅微處理、微鑄技術(shù)以及印制電路板技術(shù)。QPlate是與丹麥Sophion Bioscience公司合作開發(fā)的，是QPatch-16 system的組成部分，QPatch-16 system可平行的測量16個細(xì)胞離子通道。深度解析微流控芯片技術(shù)。中國香港微流控芯片技術(shù)及其應(yīng)用

微流控芯片加工的跨尺度集成技術(shù)與系統(tǒng)整合;公司突破單一尺度加工限制，實現(xiàn)納米級至毫米級結(jié)構(gòu)的跨尺度集成，構(gòu)建功能復(fù)雜的微流控系統(tǒng)。在芯片實驗室（Lab-on-a-Chip）中，納米級表面紋理（粗糙度 Ra＜50nm）促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白吸附，微米級流道（寬度 50μm）控制流體剪切力，毫米級進(jìn)樣口（直徑 1mm）兼容常規(guī)注射器，形成從分子到***層面的整合平臺。跨尺度加工結(jié)合多層鍵合技術(shù)，實現(xiàn)三維流道網(wǎng)絡(luò)與傳感器陣列的集成，例如血糖監(jiān)測芯片集成微流道、酶電極與無線傳輸模塊，實時監(jiān)測組織液葡萄糖濃度并遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)。該技術(shù)推動微流控芯片從單一功能器件向復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)化，滿足前端醫(yī)療設(shè)備與智能傳感器的集成化需求。中國臺灣微流控芯片銷售微流控芯片產(chǎn)業(yè)的深度分析。

MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝實現(xiàn)硬質(zhì)塑料芯片快速成型：MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝是公司**技術(shù)之一，實現(xiàn)了從設(shè)計圖紙到硬質(zhì)塑料芯片的快速制造，**短周期*需10個工作日。該工藝流程包括掩膜設(shè)計、硅基模具制備、熱壓轉(zhuǎn)印及后處理三大環(huán)節(jié)：首先通過光刻技術(shù)在硅片上制備高精度模具，然后利用熱壓成型將微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至PMMA、COC等硬質(zhì)塑料基板，**終通過切割、打孔完成芯片封裝。相比傳統(tǒng)注塑工藝，該技術(shù)***降低了小批量生產(chǎn)的模具成本（降幅達(dá)70%），尤其適合研發(fā)階段的快速迭代。例如，某客戶開發(fā)的便攜式血糖檢測芯片，通過該工藝在2周內(nèi)完成3版樣品測試，將研發(fā)周期縮短40%。公司可加工的塑料材質(zhì)覆蓋多種極性與非極性材料，兼容熒光檢測、電化學(xué)傳感等功能模塊集成，為POCT設(shè)備廠商提供了低成本、高效率的原型開發(fā)與小批量生產(chǎn)解決方案。

腸道微流控芯片（GoC）：GoC系統(tǒng)模仿人類腸道的生理學(xué)。它解釋了腸道的主要功能，即消化、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、腸神經(jīng)的調(diào)節(jié)、體內(nèi)廢物的排泄、以及伴隨微生物共生體的人體腸道的病理生理學(xué)。GoC模型主要用于精確復(fù)制具有所需微流控參數(shù)的腸道體內(nèi)環(huán)境。Kim等人研究了當(dāng)人類GoC被腸道微生物群落占據(jù)時腸道的蠕動運(yùn)動。通過對齊兩個微通道（上部和下部）來設(shè)計微型器件，該微通道雕刻在PDMS層上，該P(yáng)DMS是通過基于MEMS的微納米制造工藝制作的模板翻模制備而來，且PDMS層由涂有ECM的多孔柔性膜隔開。如圖所示，該裝置被模仿人類腸道生理學(xué)的人腸上皮細(xì)胞包裹。這樣的系統(tǒng)可以模擬人類腸道在某些特定因素下的蠕動運(yùn)動，即流體流速。推動微流控芯片技術(shù)的進(jìn)步。

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。深硅刻蝕結(jié)合親疏水涂層，制備高深寬比微井 / 流道用于生化反應(yīng)與測序。中國臺灣微流控芯片模型設(shè)計

梯度涂層設(shè)計實現(xiàn)微流控芯片內(nèi)細(xì)胞定向遷移，用于一些研究。中國香港微流控芯片技術(shù)及其應(yīng)用

對于微流控芯片，必須將材料從微通道中放入和取出，還要從納升級流量的流體中獲得可靠信號。一些研究者建議將微流控技術(shù)與“中等流體”結(jié)合，——以小型化的方式附加到中等尺寸的設(shè)備中，可以濃縮樣品，易于檢測。生物學(xué)家還受他們所使用微孔板的幾何限制。Caliper和其他的一些公司正在開發(fā)可以將樣品直接從微孔板裝載至芯片的系統(tǒng)，但這種操作很具挑戰(zhàn)性。美國Corning公司Po Ki Yuen博士認(rèn)為，要說服生產(chǎn)商將生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)移到一個還未證明可以縮減成本的完全不同的平臺，是極其困難的。中國香港微流控芯片技術(shù)及其應(yīng)用