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(fā)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(tǒng)(MEMS)。改進的微流控技術,一般用于蛋白或基因電泳,常??扇〈郾0纺z電泳。進一步開發(fā)的微流控芯片可用于酶和細胞的檢測,在開發(fā)新prescription面很有用。微流控芯片技術用于PCR反應。國產微流控芯片按需定制
apparatus(體外組織培養(yǎng))微流控芯片(OoC)具有幾個優(yōu)點,即微流控裝置內的隔室增強了對微環(huán)境的控制,對物理條件的精確控制以及對不同組織之間通信的有效操縱。它還可以提供營養(yǎng)和氧氣,為apparatus提供生長元素,同時消除分解代謝產物。OoC的應用可能在純粹的表面效應,即藥物產品被吸附到內襯上,其次,層流可能表現出相對較小的混合程度。OoC有不同的類型:例如腦組織微流控芯片、心臟組織微流控芯片、肝組織微流控芯片、腎組織微流控芯片和肺組織微流控芯片。國產微流控芯片按需定制腸道微流控芯片的應用。
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(jié)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(yī)學研究、生物分析和生物檢測等領域,如細胞培養(yǎng)芯片、DNA分析芯片等?;瘜W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(huán)境芯片:用于環(huán)境監(jiān)測和污染物檢測等領域,如水質監(jiān)測芯片、氣體傳感器芯片等。
對于微流控芯片,必須將材料從微通道中放入和取出,還要從納升級流量的流體中獲得可靠信號。一些研究者建議將微流控技術與“中等流體”結合,——以小型化的方式附加到中等尺寸的設備中,可以濃縮樣品,易于檢測。生物學家還受他們所使用微孔板的幾何限制。Caliper和其他的一些公司正在開發(fā)可以將樣品直接從微孔板裝載至芯片的系統(tǒng),但這種操作很具挑戰(zhàn)性。美國Corning公司Po Ki Yuen博士認為,要說服生產商將生產技術轉移到一個還未證明可以縮減成本的完全不同的平臺,是極其困難的。推動微流控芯片技術的進步。
利用微流控芯片做infection疾病抗原和抗體檢測:由病原體引起的infection疾病是一個嚴重的全球公共衛(wèi)生問題,部分infection疾病具有高傳染性,因此理想的檢測應該具有即時性,使得患者在檢測現場得以確診并接受cure,防止傳染病大規(guī)模傳播和暴發(fā)。目前一些微流控芯片已經被成功地用于識別病原體分子標志物和infection診斷。Pham等利用金屬納米粒子的信號放大作用,開發(fā)一款高敏感性快速檢測瘧疾抗原的微流控芯片,其敏感性接近臨床常規(guī)檢測方式。利用微流控芯片高通量性質等,設計的微流控芯片可對多種病毒同時檢測,節(jié)省傳染性疾病初始篩查時間并降低成本,此芯片還通過檢測每種病毒的多種抗原來提高檢測敏感性和特異性。微流控芯片技術用于基因測序。四川玻璃微流控芯片
微流控技術在生物領域上的應用。國產微流控芯片按需定制
安捷倫在微流控技術平臺上的三個主要產品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100、 Automated Lab-on-a-Chip (后有斯坦福大學Stephen Quake研究小組開發(fā)的微流體控制因素大規(guī)模地綜合應用和瑞士Spinx Technologies開發(fā)的激光控制閥門。澳大利亞墨爾本蒙納士大學的研究者正在開發(fā)可在微通道內吸取、混合和濃縮分析樣品的等離子體偏振方法。等離子體不接觸工作流體便可產生“推力”,具有維持流體穩(wěn)定流動,對電解質溶液不敏感也不受其污染的優(yōu)點。瑞士蘇黎士聯邦工業(yè)大學的David Juncker認為,流體的驅動沒有必要采用這類高新技術,利用簡單的毛細管效應就可以驅動流體通過微通道。國產微流控芯片按需定制