微流控芯片是微流控技術實現的主要平臺。其裝置特征主要是其容納流體的有效結構(通道、反應室和其它某些功能部件)至少在一個緯度上為微米級尺度。由于微米級的結構,流體在其中顯示和產生了與宏觀尺度不同的特殊性能。因此發展出獨特的分析產生的性能。微流控芯片的特點及發展優勢:微流控芯片具有液體流動可控、消耗試樣和試劑極少、分析速度成十倍上百倍地提高等特點,它可以在幾分鐘甚至更短的時間內進行上百個樣品的同時分析,并且可以在線實現樣品的預處理及分析全過程。支持 0.5-5μm 微米級尺度微流控芯片加工,滿足單分子檢測等高精需求。天津微流控芯片單細胞分析
lab-on-chip 產生的應用目的是實現微全分析系統的目標-芯片實驗室,目前工作發展的重點應用領域是生命科學領域。當前(2006)研究現狀:創新多集中于分離、檢測體系方面;對芯片上如何引入實際樣品分析的諸多問題,如樣品引入、換樣、前處理等有關研究還十分薄弱。它的發展依賴于多學科交叉的發展。目前媒體普遍認為的生物芯片(micro-arrays),如,基因芯片、蛋白質芯片等只是微流量為零的點陣列型雜交芯片,功能非常有限,屬于微流控芯片(micro-chip)的特殊類型,微流控芯片具有更廣的類型、功能與用途,可以開發出生物計算機、基因與蛋白質測序、質譜和色譜等分析系統,成為系統生物學尤其系統遺傳學的極為重要的技術基礎。寧夏微流控芯片聯系人單分子級 PDMS 芯片產線通過超凈加工,提升檢測靈敏度至單分子級別。
微流控芯片的未來發展與公司技術儲備:面對微流控技術向集成化、智能化發展的趨勢,公司持續投入三維多層流道加工、芯片與微納傳感器/執行器的異質集成,以及生物相容性材料創新。在技術儲備方面,已突破10μm以下尺度的納米流道加工(結合電子束光刻與納米壓印),為單分子DNA測序芯片奠定基礎;開發了基于形狀記憶合金的微閥驅動技術,實現芯片內流體的主動控制;儲備了可降解聚合物(如聚乳酸-羥基乙酸共聚物,PLGA)微流控芯片工藝,適用于體內植入式檢測設備。未來,公司將聚焦“芯片實驗室”全集成解決方案,推動微流控技術在個性化醫療、環境監測、食品安全等領域的深度應用,通過持續創新保持在微納加工與生物傳感芯片領域的技術地位。
Lee等人先前解釋說,與2D模型相比,微流控3D技術中腎單位的藥效學和病理生理學反應更為實用。KoC已被開發并證明可顯示出更好的藥物腎毒性體內后果,該系統已被進一步用于確定各種藥物誘導的生物反應。此外,它還有助于培養近端小管,用于觀察預測藥物誘導的腎損傷(DIKI)和藥物相互作用的生物標志物。腎臟器官芯片模型的簡單設計基本上由兩層組成。上層包含近端小管上皮細胞,下層包含內皮細胞。如圖1D所示,位于中間的多孔膜將兩層分開。硅基微流道鍵合微電極,為神經調控芯片提供穩定信號傳輸與生物相容性。
微流控芯片的硅質材料加工工藝:是在硅材料的加工中,光刻(lithography)和濕法刻蝕(wetetching)技術是2種常規工藝。由于硅材料具有良好的光潔度和很成熟的加工工藝,主要用于加工微泵、微閥等液流驅動和控制器件,或者在熱壓法和模塑法中作為高分子聚合物材料加工的陽模。光刻是用光膠、掩模和紫外光進行微制造。光刻和濕法蝕刻技術通常由薄膜沉淀、光刻、刻蝕3個工序組成。在薄膜表面用甩膠機均勻地附上一層光膠。然后將掩模上的圖像轉移到光膠層上,此步驟首先在基片上覆蓋一層薄膜,為光刻。再將光刻上的圖像,轉移到薄膜,并在基片上加工一定深度的微結構,此步驟完成了蝕刻。微米級微流控芯片通過電鏡觀測確保結構精度,適用于液滴分散與單分子分析。西藏微流控芯片廠家
微流控技術能夠把樣本檢測整個過程集中在幾厘米的芯片上。天津微流控芯片單細胞分析
美國Caliper Life Sciences公司Andrea Chow博士認為,微流控技術的成功取決于技術上的跨界聯合、技術和應用,這三個因素是相關的。他說:“為形成聯合,我們嘗試了所有可能達到一定復雜性水平的應用。從長遠且嚴密的角度來對其進行改進,我們發現了很多無需經過復雜的集成卻有較高使用價值的應用,如機械閥和微電動機械系統(MEMS)。改進的微流控技術,一般用于蛋白或基因電泳,常常可取代聚丙烯酰胺凝膠電泳。進一步開發的微流控芯片可用于酶和細胞的檢測,在開發新prescription面很有用。天津微流控芯片單細胞分析