集成式微流控芯片平台技术选择

时间:2024年05月03日 来源:

微流控技术是一种用于精确控制和操控微小流体,尤其是亚微米结构的技术。微流体的特点包括设备小巧、能耗低、体积微小、容量有限。微流控技术的发展趋势包括:大规模微量分析工具:微流控技术可作为高效低样品消耗的分析工具,广泛应用于环境监测、家庭医疗护理、反恐和生物安全等领域。科学技术交叉:微流控技术需要与其他科学技术结合使用,因此对交叉学科兼容系统的建立至关重要。商业化转变:微流控装置向商业化方向发展,需要解决产权、兼容性和材料选择等问题。高价值应用领域:微流控技术在生物学领域得到广泛应用,用于疾病检测、病原体诊断和药物临床反应监测,特别适用于偏远地区的身体检查和家庭化验室。科学研究:微流控技术在科学研究中用于实验室工作,如代谢组学和蛋白质组学等研究领域。使用微流控芯片,您可以实现实验的高度自动化,减少人力资源的投入。集成式微流控芯片平台技术选择

常用于制作微流控芯片的材料主要有硅、聚合物和玻璃。目前,随着微流控芯片结构的进一步复杂化,金属、石墨、陶瓷等特殊材料和先进的灌装密封工艺也越来越多的导入。含光依托自主研发的多材料微纳加工体系并持续创新,为客户提供多方位服务,打造具有核心竞争力的高性价比芯片产品,解决业界加工难题,让天下没有难做的微流控!硅材料有良好的化学情性和热稳定性,使用光刻或刻蚀方法可以高精度复制出复杂的二维或三维微结构,但具易碎、不透光电绝缘性差和价格偏高等因素限制了其在生命科学领域更广泛的应用。集成式微流控芯片平台技术选择微流控芯片的高度自动化和智能化,能够帮助您实现实验的高通量和高效率。

微流控在技术平台的难题:比如抗体的固定。非均相免疫分析是将抗原或抗体固定在固相载体表面,通过特异性免疫反应,将所需的抗体或抗原结合在固相载体表面形成抗原抗体复合物,通过简单的清洗即可实现抗原抗体复合物与游离抗原抗体的分离。因此,如何将抗体固定在微通道的表面成为非均相微流控免疫分析芯片的一个关键问题。有很多方法可以将抗体固定在通道表面,包括通道壁对抗体的直接吸附、共价结合在基底面形成活性功能基团、微接触印刷等技术。抗体等生物分子可以通过疏水作用直接吸附在疏水性微通道的表面,但是可能引起抗体的构相改变而导致活性降低。同时对微通道表面的封闭是非常重要的,通过封闭限制蛋白和小分子物质的非特异结合,这些非特异结合会影响分析效率。蛋白质的非特异性结合和抗体的变性使免疫分析的灵敏度比较大降低,因此对于微流控免疫分析芯片系统,采用合理的方法交联抗体显得非常重要。

1998年,Biosite4位创始人首先推出了自驱微流控芯片及Triage免疫分析仪,并取得了巨大的商业成功。20多年来,不断有其他厂商推出免疫自驱微流控产品,但业界始终没有突破单芯片上多通道集成技术。在科技快速发展的医学领域,目前的单通道芯片产品已无法满足使用需求,单通道多联检由于通道单一,无法分离样本,抗原抗体间的相互影响等因素,检测项目数量无法进一步提升(比较高5联检),检测结果精度也会受影响。2019年,含光微纳首ci在同一芯片上集成了物理通道,公司的研发团队突破了流道设计、微米级精密注塑、表面处理、多通道检测等关键技术:三个物理隔离的通道,可以支持多达9个项目的联合检测,进一步提高了检测精度和效率,极大的降低了使用成本。全新一代三通道芯片具有更加准确的液流分布,可控的进液速度,废液处理,可以按要求进行定制,适配更多检测项目。微流控芯片的高度集成化设计,减少了实验所需的设备和空间。

自微流控技术问世以来,它一直在不断进步,并扩展了其应用领域。当前,微流控技术主要聚焦于生物和医学领域的研究和应用。在材料和功能方面,虽然玻璃和硅仍然具有重要地位,但聚合物材料已经成为这一领域不可或缺的一部分。不同材料各有其独特的优势和限制。尽管PDMS仍然是常见的微流控基材,但科学家们不断进行创新,开发新的材料和复合材料,以提高其适用性、降低成本,并使其更适合大规模生产。这些新材料和复合材料展现出引人注目的性能,有望在微流控技术领域发挥重要作用。含光微纳科技有限公司是微流控技术领域的重要参与者,致力于为生命科学领域提供基础设施和合作伙伴支持。我们是您在微流控领域的理想合作伙伴,可以为您提供专业的支持和解决方案。我们的微流控芯片支持多种样品处理和分析方法,满足不同实验需求。广东硅基微流控芯片研发

使用微流控芯片,您可以快速进行样品预处理和分析,节省大量的实验时间。集成式微流控芯片平台技术选择

微流控芯片材料选型原则

①芯片材料与芯片实验室的工作介质之间要有良好的化学和生物相容性,不发生反应;

②芯片材料应有很好的电绝缘性和散热性;

③芯片材料应具有良好的可修饰性,可产生电渗流或固载生物大分子

④芯片材料应具有良好的光学性能,对检测信号干扰小或无干扰;

⑤芯片的制作工艺简单,材料及制作成本低廉。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、聚四氟乙烯和纸基等。其中PDMS的使用范围*为广fan。这种材料不仅加工简单、光学透明,而且具有一定的弹性,可以制作功能性的部件,如微阀和微蠕动泵等。

PDMS微阀的密度可以达到30个/cm。但是PDMS材料容易吸附疏水性小分子,导致背景升高和检测偏差。为了克服非特异性吸附的问题,表面惰性且抗黏附的聚四氟乙烯材料开始被用于制作微流控芯片。纸基通常指的具有三维交错纤维结构的薄层材料,但是硝酸纤维素膜一般也常用于纸基微流控芯片的制作。因为纸基具有价格便宜、比表面积大和亲水毛细作用力等特点,通过结合疏水性图案化和纵向堆积等步骤,具有多元检测和多步操作集成等优点,非常适合制作便携易用的微流控芯片。 集成式微流控芯片平台技术选择

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