中國(guó)臺(tái)灣微流控芯片設(shè)計(jì)規(guī)范

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(kāi)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(fǎng)時(shí)說(shuō)，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(zhuān)業(yè)人士操縱專(zhuān)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(jí)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(duì)于生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，微流控技術(shù)的價(jià)值就在于此?！盡EMS 多重轉(zhuǎn)印工藝實(shí)，較短可 10 個(gè)工作日交付。中國(guó)臺(tái)灣微流控芯片設(shè)計(jì)規(guī)范

美國(guó)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(gè)因素是相關(guān)的。他說(shuō)：“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(zhǎng)遠(yuǎn)且嚴(yán)密的角度來(lái)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，我們發(fā)現(xiàn)了很多無(wú)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的集成卻有較高使用價(jià)值的應(yīng)用，如機(jī)械閥和微電動(dòng)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(kāi)發(fā)的微流控芯片可用于酶和細(xì)胞的檢測(cè)，在開(kāi)發(fā)新prescription面很有用。中國(guó)臺(tái)灣微流控芯片代加工深硅刻蝕實(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。

模型生物微流控芯片的設(shè)計(jì)Choudhary等人設(shè)計(jì)了多通道微流控灌注平臺(tái)，用于培養(yǎng)斑馬魚(yú)胚胎并捕獲胚胎內(nèi)各種組織和apparatus的實(shí)時(shí)圖像。其中包含三個(gè)不同的部分。這些包括一個(gè)微流控梯度發(fā)生器，一排八個(gè)魚(yú)缸和八個(gè)輸出通道。在魚(yú)缸中，魚(yú)胚胎被單獨(dú)放置。流體梯度發(fā)生器平臺(tái)支持以劑量依賴(lài)性方式分析藥物和化學(xué)品，具有高重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。它提供了一個(gè)獨(dú)特的灌注系統(tǒng)，確保介質(zhì)均勻恒定地流向魚(yú)缸，并有可能有效去除廢物。除了內(nèi)部組織和apparatus的實(shí)時(shí)成像外，魚(yú)缸中的胚胎運(yùn)動(dòng)受到限制。為了驗(yàn)證開(kāi)發(fā)微流控芯片的可重復(fù)性，以丙戊酸為模型藥物，在有/沒(méi)有丙戊酸誘導(dǎo)的情況下測(cè)試了魚(yú)類(lèi)的胚胎發(fā)育。結(jié)果表明，用丙戊酸處理的胚胎發(fā)育異常。

微流控芯片小批量生產(chǎn)的成本優(yōu)化策略：針對(duì)研發(fā)階段與中小批量訂單需求，公司構(gòu)建了“快速原型-工藝優(yōu)化-小批量試產(chǎn)”的全流程成本控制體系。在快速原型階段，采用3D打印硅模（成本較傳統(tǒng)光刻降低60%）與手工鍵合，7個(gè)工作日內(nèi)交付首版樣品；工藝優(yōu)化階段通過(guò)DOE（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）篩選比較好加工參數(shù)，將材料利用率提升至90%以上；小批量生產(chǎn)（100-10,000片）時(shí)，利用共享模具與標(biāo)準(zhǔn)化封裝流程，較傳統(tǒng)批量工藝降低40%的單芯片成本。例如，某科研團(tuán)隊(duì)定制的500片細(xì)胞分選芯片，通過(guò)該策略將單價(jià)控制在大規(guī)模量產(chǎn)的70%，同時(shí)保持±1%的流道尺寸精度。公司還提供階梯式定價(jià)與工藝路線(xiàn)建議，幫助客戶(hù)在保證性能的前提下實(shí)現(xiàn)成本比較好化，尤其適合初創(chuàng)企業(yè)與高?？蒲许?xiàng)目的器件開(kāi)發(fā)需求。推動(dòng)微流控芯片技術(shù)的進(jìn)步。

ThinXXS公司Thomas Stange博士認(rèn)為，雖然原型設(shè)計(jì)價(jià)格高且有風(fēng)險(xiǎn)，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(duì)于他們公司所操縱的高價(jià)藥品測(cè)試和診斷市場(chǎng)，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Q(chēng)Plate，同時(shí)宣稱(chēng)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(kāi)發(fā)的，是QPatch-16 system的組成部分，QPatch-16 system可平行的測(cè)量16個(gè)細(xì)胞離子通道。微流控芯片技術(shù)用于液體活檢。廣東微流控芯片特征

微流控芯片的發(fā)展歷史。中國(guó)臺(tái)灣微流控芯片設(shè)計(jì)規(guī)范

先前報(bào)道了微流控芯片的另一項(xiàng)采用體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的研究，其中軸突和體細(xì)胞被物理分離，從而允許軸突通過(guò)微通道。借助這項(xiàng)技術(shù)，神經(jīng)科學(xué)家可以研究軸突本身的特征，或者可以確定藥物對(duì)軸突部分的作用，并可以分析軸突切斷術(shù)后的軸突再生。值得一提的是，微通道可能會(huì)對(duì)組織或細(xì)胞產(chǎn)生剪切應(yīng)力，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。被困在微通道下的氣泡可能會(huì)破壞流動(dòng)特性，并可能導(dǎo)致細(xì)胞損傷。在設(shè)計(jì)此類(lèi)3D生物芯片設(shè)備時(shí)，通常三明治設(shè)計(jì)，其中內(nèi)皮細(xì)胞在上層生長(zhǎng)，腦細(xì)胞在下層生長(zhǎng)，由多孔膜分叉，該膜充當(dāng)血腦屏障。中國(guó)臺(tái)灣微流控芯片設(shè)計(jì)規(guī)范