方群:在微流控領域掌握自主知識產權
【導語】提起中國的微流控芯片研究,就會想到方肇倫院士創建的浙江大學微分析系統研究所,這是國內最早從事微流控芯片研究的單位之一。十年來,該所歷經艱辛取得了很多成果,探索出了一條有中國特色的微流控分析自主研發之路。在第六屆微全分析大會上,分析測試百科網(www.antpedia.com )的記者非常有幸采訪到該所現任所長方群教授,他將同我們分享他們的研究探索歷程,并向我們描繪微流控分析的廣闊前景…… 微流控起源三部曲:從μTAS到Lab-on-a-chip再到Microfluidics “我很愿意去了解微流控芯片的起源。”在談研究所的工作之前,方群教授首先用講故事的方式回顧了微流控芯片發展的歷史,對于我們了解科學靈感的產生有很多啟發。 最初這個領域并不叫微流控芯片,而應該叫微全分析系統,創始人一般認為是Manz教授,當時他在瑞士Ciba –Geigy公司的研......閱讀全文
微流控技術優勢
生命分析技術不斷發展,在新的時代背景,又面臨新挑戰和發展機遇:要求在特別小的空間,特定的時間,特定的外界條件進行物質定性、定量、結構分析、形貌分析等工作。 而微流控技術的出現為生命分析面臨的三大特殊挑戰提供了有力的操控工具。微流控技術具有如下特點: 集成小型化與自動化 通過流道的尺寸和曲度
什么是微流控芯片
微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上, 自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力,已經發展成為一個生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。
微流控的技術背景
要了解微流控技術,首先要知道MEMS技術。MEMS,Mirco-Electro-Mechanical System,微機電系統,也叫微電子機械系統、微系統、微機械等,理念源自于將現實生活在廣泛運用的大型設備,通過各種微型技術(半導體技術為主)進行微縮化,但功能不變甚至更加優良。主要由傳感器、動作控制
微流控芯片的分類
包括:白金電阻芯片, 壓力傳感芯片, 電化學傳感芯片, 微/納米反應器芯片, 微流體燃料電池芯片, 微/納米流體過濾芯片等。①微流控芯片(microfluidic chip)是當前微全分析系統(Miniaturized Total Analysis Systems)發展的熱點領域。微流控芯片分析以芯
微流控技術的分類
微流控技術分類,目前學術界沒有統一標準,通過閱讀大量資料,分類方法有如下幾種:(1)根據流體控制的方式來分類,主動式微流控和被動式微流控。被動式微流控通常是指利用表面親疏水特性或毛細力來進行流體的輸運與處理的方式。典型的如纖維基微流控芯片,包括紙基、布基、聚合物塑料基等材質的微流控芯片。其特點是自驅
什么是微流控芯片?
什么是微流控芯片?微型+集成+自動化。√?微流控芯片,又稱為芯片實驗室(Lab on a Chip),主要依托于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)加工工藝,將生物和化學領域所涉及的基本操作單位集成在一塊幾平方厘米的芯片上;√?該芯片由各種儲液池和相互連接的微通
微流控芯片的類型
目前常見微流控芯片主要有三個種類:單晶硅片、石英和玻璃、分子聚合物。 最早的微流控芯片是用單晶硅制作。這主要得益于成熟的微電子和微機械加工技術。玻璃微流控芯片具備優良的光學性能和支持電滲流特性,易于表面改性,可直接借鑒傳統的毛細管電泳分析技術,因此在微流控芯片發展初期受到更多重視并得到相應發展
微流控有什么特點
微流控芯片分析技術代表了現代分析檢測技術和儀器的發展方向,該技術克服了傳統檢測方法和技術的種種缺陷,徹底改變和顛覆了傳統的分析過程與檢測方式。1.分析檢測速度快2.能耗低,物耗少,污染小,每個分析樣品所消耗的試劑僅幾微升至幾十個微升,被分析的物質的體積只需納升級或皮升級3.成本低、安全,就化學反應芯
如何清洗微流控芯片
微流體芯片是微流控實驗不可缺少的一個核心部件,而且實驗研究的創新在一定程度上也會涉及到芯片構型的創新,包括芯片通道的幾何形狀、深寬比、表面修飾化、材質等。既然微流體芯片如此重要,芯片的加工設備和加工技術就會占有相當重要的地位。除了芯片的加工工藝和加工設備外,為維持芯片的使用壽命,對芯片進行合理、
微流控芯片技術分類
在產業化中,微流控一般分為以下幾大類型:壓力推動式微流控、離心力推動式微流控、液滴微流控、數字化微流控、毛細力驅動微流控等。 壓力推動式微流控主要利用氣壓或者液壓來推動流體在芯片中的運動,在微流控產業化中出現的最多,像賽沛的GeneXpert、生物梅里埃的filmarray、羅氏診斷的coba
微流控芯片簡介(一)
第一部分:Abaxis公司的微流控芯片簡介1 Abaxis血液分析系統簡介據官網介紹,Abaxis公司于1989年成立,其技術主要起源于美國橡樹嶺國家實驗室,為美國國家航空航天局(NASA)研發制造一款小巧快捷的移動生化分析儀,并研發出獨有的Orbos微流控技術,將生物化學中所涉及的血液采樣、分離、
微流控芯片發展歷程
微流控芯片技術是在芯片毛細管電泳基礎上發展起來的,1992年,Manz等采用微電子機械加工技術在平板玻璃上刻蝕微管道,研制出毛細管電泳微芯片分析裝置,實現了熒光標記的氨基酸的分離,開創了微流控芯片技術之先河。1995年,Wolley和Mathies用自己研制的電泳芯片系統,成功地進行了DNA測序,在
微流控芯片簡介(二)
也可以從Abaxis官網上公布的表格中看出目前PiccoloXpress的圓盤種類及其能夠檢測的指標,如下圖所示。圖1.6 Abaxis官網公布的16種圓盤芯片及其檢測指標。Piccolo Xpress生化分析儀具有非常明顯的優勢:如下圖所示,相對于傳統的實驗室生化檢測,該分析儀所需要的步驟少,只需
圖解微流控PCR芯片
圖解微流控PCR芯片基因(遺傳因子)是產生一條多肽鏈或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持著生命的基本構造和性能。儲存著生命的種族、血型、孕育、生長、凋亡等過程的全部信息。PCR技術是基因研究的重要手段之一,但傳統PCR技術存在反應時間長、能量消耗大、不便于集成與攜帶等缺陷,微流控技術與PCR結
微流控技術的定義
微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(尺寸為數十到數百微米)處理或操縱微小流體(體積為納升到阿升)的系統所涉及的科學和技術,是一門涉及化學、流體物理、微電子、新材料、生物學和生物醫學工程的新興交叉學科。因為具有微型化、集成化等特征,微流控裝置通常被稱為微流控芯片,也被稱為芯片實驗室(
微流控芯片技術應用
按照技術原理,可暫將分子診斷技術大致劃分為PCR技術、分子雜交、基因測序、核酸質譜、生物芯片(包括基因芯片、微流控芯片)5大類。今天就為大家分析介紹微流控技術的相關情況。在本文之前,小編已經陸續整理了一些相關文章,包括對分子診斷技術概況的介紹、NGS技術在病原微生物檢測中的應用、數字PCR技術的優勢
微流控芯片簡介(三)
1.2.3 VetScan VSpro血凝分析系統VetScan VSpro是一種先進的現場專業血凝分析儀,可提供多項目測試,目前在該分析平臺上可以進行PT/aPTT,纖維蛋白原測試,這款分析系統可以從小劑量樣本獲得驚人的測試精確度,能夠為獸醫實踐,研究實驗室,制藥公司,生物技術公司帶來準確的檢測結
淺析微流控芯片的微流體控制技術
? 微流體操縱技術是微流控芯片技術中最重要的一個研究領域之一,通過各種機械或非機械力實現對流體的驅動和控制。依據微流體驅動體系中有無機械活動部件,可以將其分為機械和非機械驅動系統。 a、機械驅動系統 主要包括壓電微泵、靜電微泵等,它主要是通過靜電、壓電等不同方法來觸發引起的機械部件的運動,從而為
微流控技術的材料和微加工方法
制作微流控芯片的主要材料有硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和紙基等。其中PDMS的使用范圍最為廣泛。這種材料不僅加工簡單、光學透明,而且具有一定的彈性,可以制作功能性的部件,如微閥和微蠕動泵等。PDMS微閥的密度可以達到30個/cm。但是PDMS材料容易吸附疏水性
熒光免疫分析微流控免疫芯片改善
微流控免疫芯片是在20世紀90年代出現的芯片集成毛細管電泳技術基礎上發展起來的,隨后微流控芯片技術在很多領域得到了迅速發展。這一被稱為“芯片上實驗室”的微分析系統具有高效性、設計容易、用樣量少、可以進行批量分析以及小型化和自動化等特點。盡管這一技術仍處于初步發展階段,但它已經推動傳統的分析化學發
PCR-微流控芯片微通道有哪些加工手段
熱壓法熱壓法是20世紀90年代后期興起的一種在高聚物表面加工微通道的方法,瑞士的Uppsala大學的Lena?Kintberg等采用熱壓法將激勵微泵或者微閥的激勵器集成到了PC(聚碳酸酯)基的微流控芯片表面。熱壓法的工藝過程是:采用光刻化學腐蝕法在硅表面制作出微通道,濺射沉積鎳金屬,獲得鎳模板,通過
2016蘭州微流控微尺度大會報告(續)
分析測試百科網訊2016年5月7日-9日,2016國際微流控芯片與微納尺度生物分離分析學術會議(ICMSB)(蘭州)、第十屆全國微全分析系統學術會議 (MicroTAS)、第五屆全國微納尺度生物分離分析學術會議(MSB)在蘭州
微流控技術的PCR生物微芯片技術原理!
基于數字流控(DMF)的聚合酶鏈式反應 (PCR)微芯片系統設計 ,主要在于對樣品液滴的運動進行控制和對進行PCR所需要的溫度控制 。設計了一種基于介電潤濕 (Ew0D)原理的數字微流控PCR微芯片,并實現了對芯片不同區域的溫度控制以滿足PCR所需的要 求。基于數字微流控技術的PCR微芯片系統由
微流控芯片抗衰老研究
白藜蘆醇苷是一種存在于天然植物中的功效成分,一種具有保護肝臟、抑制血小板聚集、抗菌、抗病毒、降血脂及抗脂質過氧化等,多種藥理作用的成分的物質存在于天然的植物中,它就是白藜蘆醇苷。不過目前科學家對其抗衰老的功效和分子機制等尚待研究。?為此,以微流控藥物評價平臺為基礎,科研人員用經典的模式生物—秀麗隱桿
微流控芯片材料選型原則
①芯片材料與芯片實驗室的工作介質之間要有良好的化學和生物相容性,不發生反應; ②芯片材料應有很好的電絕緣性和散熱性; ③芯片材料應具有良好的可修飾性,可產生電滲流或固載生物大分子; ④芯片材料應具有良好的光學性能,對檢測信號干擾小或無干擾; ⑤芯片的制作工藝簡單,材料及制作成本低廉。
微流控周邊學科/產業發展
微流控技術作為一門交叉性學科,其技術進步將帶動多學科的共同發展: 物理學科:研究內容包括微納尺度結構-流體相互作用;軟物質物理;石油開采;晶體物理模擬;流體力學。 工程學:研究內容包括微納加工、3D打印、4D材料、折疊技術、人工智能、智能控制。 儀器:微型化、核心芯片、功能集成化、新功能
微流控與體外診斷
(一)體外診斷(In vitro diagnosis, IVD),顧名思義,主要是指對人體的血液、體液、組織等進行檢測而獲得臨床信息的產品或服務。在我國,由于:1.人口老齡化日漸嚴重;2.傳染病慢性病日漸流行;3.城市化進程中對醫療健康行業需求的劇增;4.政府對醫療保健市場的大力支持;5.醫院藥品加
簡析懸浮微流控芯片
雖然微流體領域已引進新的工具來解決生物學問題,在生命科學中的微流控技術的可及性和通過取得顯著的進展仍然有限。打開微流體系統不得不降低要求去適應他們,但由于沒有強大的設計規則,阻礙了它們的使用。在這里,我們提出了一個開放的微流體平臺,懸浮微流體,使用表面張力,以液體流動和作為驅動。它包含普遍的的毛細現
微流控芯片檢測基因重排
基因重排主要是指高等動物、低等動物基因從遠離啟動子的地方且轉移到距離啟動子比較近的地方,從而促使各類動物基因重新啟動轉錄的調控方式,其結合了傳統誘變技術、細胞融合技術、基因突變技術等。研究顯示,基因重排利于消化道淋巴瘤和非小細胞肺癌的診斷。國外研究顯示,通常高等動物、低等動物T、B惡性淋巴瘤多表現T
微流控芯片系統如何運行
微流控芯片系統是應用在各種元器件測試中,很多元器件以及光通信器件在出廠之前都需要做元器件控溫測試,那么微流控芯片系統的性能測試需要注意哪些方面呢? 光通信器件在出廠前需要做元件級測試,主要包括對光纖收發器內部關鍵器件在電工作的電性能測試,失效分析、可靠性評估等,例如溫度循環測試與溫度沖擊測試高