吉林微流控芯片平臺(tái)

什么是微流控技術(shù)？微流控技術(shù)是一門(mén)精確控制和操縱流體的科學(xué)技術(shù)，這些流體在幾何空間上被限制在小規(guī)模流道中，通常流道系統(tǒng)的直徑低于100μm。對(duì)于科學(xué)家和工程師來(lái)講，微流體一詞的使用方式存在不同；對(duì)許多教授來(lái)說(shuō)，微流控是一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于通過(guò)直徑在100微米（μm）到1微米之間的流道研究和操縱微量流體。對(duì)微流控工程師來(lái)講，微流控芯片（通常稱(chēng)為：生物MEMS芯片）的制造，主要是為了引導(dǎo)流體在直徑為100μm至1μm的流道系統(tǒng)中流動(dòng)。10-100μm 幾十微米級(jí)微流控芯片可實(shí)現(xiàn)多樣化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與精密加工。吉林微流控芯片平臺(tái)

微針電極與組織液提取芯片的創(chuàng)新加工技術(shù)：微針電極作為生物檢測(cè)與給藥的前沿器件，需兼顧機(jī)械強(qiáng)度與生物相容性。公司采用干濕結(jié)合刻蝕工藝，在硅或硬質(zhì)塑料基板上制備直徑10-100μm、高度500-1000μm的微針陣列，針尖曲率半徑控制在5μm以內(nèi)，確保穿刺過(guò)程的低創(chuàng)傷性。針對(duì)類(lèi)***電生理記錄需求，開(kāi)發(fā)了“觸凸”電極結(jié)構(gòu)，在微針頂端集成納米級(jí)金屬電極（如金/鉑薄膜），實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)細(xì)胞電信號(hào)的高靈敏度捕獲。同時(shí)，微針陣列可用于組織液提取，通過(guò)中空結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與毛細(xì)作用，在30秒內(nèi)完成微升量級(jí)體液采集，避免傳統(tǒng)**的痛苦與***風(fēng)險(xiǎn)。該技術(shù)結(jié)合表面親疏水修飾，解決了微針堵塞與生物污染問(wèn)題，已應(yīng)用于連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)芯片與藥物透皮遞送系統(tǒng)，為可穿戴醫(yī)療設(shè)備提供**組件支持。云南微流控芯片產(chǎn)業(yè)微流控芯片的基本實(shí)現(xiàn)方式有：MEMS微納米加工技術(shù)、光刻、飛秒激光直寫(xiě)、LIGA、注塑、刻蝕等等；

微流控芯片的常見(jiàn)故障及預(yù)防措施：泄漏：微流控芯片中的微通道和閥門(mén)等部件容易發(fā)生泄漏，應(yīng)注意密封性和連接的可靠性。堵塞：微流控芯片中的微通道可能會(huì)因?yàn)槲⒘；驓馀莸亩氯鴮?dǎo)致流體無(wú)法正常流動(dòng)，應(yīng)注意樣品的凈化和操作的規(guī)范性。漂移：由于溫度、壓力等原因，微流控芯片中的流體可能會(huì)發(fā)生漂移，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)注意溫度和壓力的控制。綜上所述，微流控芯片是一種利用微尺度通道和微流控技術(shù)進(jìn)行流體控制的集成芯片，具有體積小、快速、高效、靈活、低成本等特點(diǎn)。它由主體生物傳感芯片、流體控制模塊、信號(hào)采集模塊和外部控制模塊組成，通過(guò)控制微閥門(mén)、微泵等實(shí)現(xiàn)對(duì)微流體的精確控制和調(diào)節(jié)。微流控芯片根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域和功能可分為生物傳感芯片、化學(xué)芯片和環(huán)境芯片等。在使用微流控芯片時(shí)，應(yīng)注意防止泄漏、堵塞和漂移等常見(jiàn)故障，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

微流控芯片與傳感器集成的模塊化加工方案：為滿足“芯片即實(shí)驗(yàn)室”的集成化需求，公司提供微流控芯片與傳感器的模塊化加工服務(wù)，實(shí)現(xiàn)流體控制與信號(hào)檢測(cè)的一體化設(shè)計(jì)。在生物傳感芯片中，微流道下游集成電化學(xué)傳感器（如碳電極陣列）或光學(xué)傳感器（如熒光檢測(cè)窗口），通過(guò)微閥控制實(shí)現(xiàn)樣品進(jìn)樣、清洗及信號(hào)讀取的自動(dòng)化。例如，POCT血糖儀芯片將血樣引入微流道后，通過(guò)酶電極實(shí)時(shí)檢測(cè)葡萄糖氧化反應(yīng)電流，整個(gè)過(guò)程在30秒內(nèi)完成，檢測(cè)精度與傳統(tǒng)血糖儀一致，但體積縮小80%。加工過(guò)程中，公司解決了傳感器與流道的密封兼容性問(wèn)題，采用激光焊接與導(dǎo)電膠鍵合技術(shù)，確保信號(hào)傳輸穩(wěn)定性與流體零泄漏。該模塊化方案支持定制化功能組合，適用于食品安全快速篩查等便攜式設(shè)備，為現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)（POCT）提供了高效集成平臺(tái)。微流控芯片材料多樣，PDMS 軟硅膠適用于生物相容性場(chǎng)景，玻璃適合高透檢測(cè)。

生物傳感芯片與任何遠(yuǎn)程的東西交互存在一定問(wèn)題，更不用說(shuō)將具有全功能樣品前處理、檢測(cè)和微流控技術(shù)都集成在同一基質(zhì)中。由于微流控技術(shù)的微小通道及其所需部件，在設(shè)計(jì)時(shí)所遇到的噴射問(wèn)題，與大尺度的液相色譜相比，更加困難。上世紀(jì)80年代末至90年代末，尤其是在研究生物芯片襯底的材料科學(xué)和微通道的流體移動(dòng)技術(shù)得到發(fā)展后，微流控技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步。為適應(yīng)時(shí)代的需求，現(xiàn)今的研究集中在集成方面，特別是生物傳感器的研究，開(kāi)發(fā)制造具有很強(qiáng)運(yùn)行能力的多功能芯片。顯微鏡與電鏡測(cè)量確保微流道精度，支撐高精度生物芯片開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)。陜西微流控芯片dna富集

微流控芯片的發(fā)展歷史。吉林微流控芯片平臺(tái)

腸道微流控芯片（GoC）：GoC系統(tǒng)模仿人類(lèi)腸道的生理學(xué)。它解釋了腸道的主要功能，即消化、營(yíng)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(lèi)GoC被腸道微生物群落占據(jù)時(shí)腸道的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)對(duì)齊兩個(gè)微通道（上部和下部）來(lái)設(shè)計(jì)微型器件，該微通道雕刻在PDMS層上，該P(yáng)DMS是通過(guò)基于MEMS的微納米制造工藝制作的模板翻模制備而來(lái)，且PDMS層由涂有ECM的多孔柔性膜隔開(kāi)。如圖所示，該裝置被模仿人類(lèi)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(lèi)腸道在某些特定因素下的蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)，即流體流速。吉林微流控芯片平臺(tái)