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什么是微流控芯片

行业资讯    2022-12-20 13:52

微流控芯片(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上, 自动完成分析全过程。

微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上, 自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、 流体、电子、材料、机械等 学科交叉的崭新研究领域。

微流控分析芯片最初只是作为纳米技术革命的一个补充,在经历了大肆宣传及冷落的不同时期后,最终却实现了商业化生产。微流控分析芯片最初在美国被称为“芯片实验室”(lab-on-a-chip),在欧洲被称为“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),随着 材料科学、微纳米加工技术和微电子学所取得的突破性进展, 微流控芯片也得到了迅速发展,但还是远不及“摩尔定律”所预测的半导体发展速度。今天阻碍 微流控技术发展的瓶颈仍然是早期限制其发展的制造加工和应用方面的问题。芯片与任何远程的东西交互存在一定问题,更不用说将具有全功能样品前处理、检测和 微流控技术都集成在同一基质中。由于 微流控技术的微小通道及其所需部件,在设计时所遇到的喷射问题,与大尺度的液相色谱相比,更加困难。上世纪80年代末至90年代末,尤其是在研究芯片衬底的材料科学和微通道的流体移动技术得到发展后, 微流控技术也取得了较大的进步。为适应时代的需求,现今的研究集中在集成方面,特别是 生物传感器的研究,开发制造具有超强运行能力的多功能芯片。 美国圣母大学(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士与微生物学家和免疫检测专家合作研究,提高了微流控分析设备检测细胞和生物分子的速度和灵敏性。同时,Chang对交流电动 电学进行了改善,因为他认为交流电(AC)可作为选择平台,驱动流体通过用于医学和研究的微流控分析仪。微流控分析仪最初的驱动机制是常规的直流电动电学,但是使用时容易产生气泡并引起物质在 电极发生 化学反应的缺点限制了直流电的应用,此外,为保证其对流量的精确控制,直流电极必须放置在储液池中,不能直接连接在电路中。