大腦微流控芯片:與神經元和細胞間相互作用直接相關的因素在腦組織功能的情況下起著重要作用。大腦及其組織的研究在很大程度上是復雜的,這使得諸如培養皿或培養瓶之類的2D模型無效,因為這些系統無法模擬大腦的實際生理環境。為了克服這一局限性,研究人員目前正在研究開發大腦微流控芯片平臺,可以在先進的小型化工程平臺下研究大腦的生理因素,該平臺可以通過多步光刻技術制備。它通過制造不同尺寸的微通道進一步實現了對腦組織的研究。深入了解微流控芯片。山西微流控芯片結構
腎臟組織微流控器官芯片(KoC):傳統方法或常規方法的局限性,例如細胞功能和生理學的變化或不適當,使得腎單位的病理生理學研究不準確且容易出錯。相比之下,與微流控技術的集成已被證明可以產生更好和更精確的結果。KoC基本上是通過將腎小管細胞與微流控芯片技術相結合來制備的。它主要用于評估腎毒性。在臨床前階段能篩查出2%的失敗藥物,利用微流控技術能在臨床階段后檢測出約20%的失敗藥物。這證明了使用KoC在單個微型芯片上研究人類腎單位的合理性。代理微流控芯片加工服務心臟組織微流控芯片的應用。
美國圣母大學(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士與微生物學家和免疫檢測professor合作研究,提高了微流控分析設備檢測細胞和生物分子的速度和靈敏性。同時,Chang對交流電動電學進行了改善,因為他認為交流電(AC)可作為選擇平臺,驅動流體通過用于醫學和研究的微流控分析儀。微流控分析儀的驅動機制是常規的直流電動電學,但是使用時容易產生氣泡并引起物質在電極發生化學反應的缺點限制了直流電的應用,此外,為保證其對流量的精確控制,直流電極必須放置在儲液池中,不能直接連接在電路中。
微流控分析芯片當初只是作為納米技術的一個補充,在經歷了大肆宣傳及冷落的不同時期后,卻實現了商業化生產。微流控分析芯片在美國被稱為“芯片實驗室”(lab-on-a-chip),在歐洲被稱為“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),隨著材料科學、微納米加工技術(MEMS)和微電子學所取得的突破性進展,微流控芯片也得到了迅速發展,但還是遠不及“摩爾定律”所預測的半導體發展速度?,F在阻礙微流控技術發展的瓶頸仍然是早期限制其發展的制造加工和應用方面的問題。硅片微流道加工集成微電極,構建腦機接口柔性電極系統減少手術創傷。
微流控芯片的原理:微流控芯片基于微流體力學原理,通過對微尺度通道內流體的操控,實現對微小流體的混合、分離、傳輸和操控。微流控芯片的操作通常通過控制微閥門、微泵等來調節流體的壓力、流速和流量,從而實現對微流體的控制。
微流控芯片的分類:微流控芯片可以根據不同的應用領域和功能進行分類,常見的分類包括:生物傳感芯片-用于生物醫學研究、生物分析和生物檢測等領域,如細胞培養芯片、DNA分析芯片等。化學芯片:用于化學分析、化學合成和藥物篩選等領域,如微反應器芯片、分析芯片等。環境芯片:用于環境監測和污染物檢測等領域,如水質監測芯片、氣體傳感器芯片等。 基于MEMS發展而來的微流控芯片技術。MEMS微流控芯片的微加工
微流控分為被動式微流控和主動式微流控。山西微流控芯片結構
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片為操作平臺, 同時以分析化學為基礎,以MEMS微機電加工技術為依托,以微管道網絡為結構特征,以生命科學為目前主要應用對象,是當前微全分析系統領域發展的重點。它的目標是把整個化驗室的功能,包括采樣、稀釋、加試劑、反應、分離、檢測等集成在微芯片上,且可以多次使用。包括:白金電阻芯片, 壓力傳感芯片, 電化學傳感芯片, 聲學微流控芯片,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。山西微流控芯片結構