微流體的操控的難題：自動(dòng)精確地操控液體流動(dòng)是微流控免疫芯片的主要挑戰(zhàn)之一。目前通常依賴復(fù)雜的通道、閥門、泵、混合器等，通過(guò)控制閥門的開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)多步驟反應(yīng)有序進(jìn)行。盡管各種閥門的尺寸很小，但使閥門有序工作需要龐大的外部泵、連接器和控制設(shè)備，從而阻礙了芯片的集成性、便攜性和自動(dòng)化。為盡可能減少驅(qū)動(dòng)泵等輔助設(shè)備以使系統(tǒng)小型化，Mauk等研究人員結(jié)合層壓、柔韌的“袋”和“膜”結(jié)構(gòu)來(lái)減少或消除用于流體控制的輔助儀器，通過(guò)手指按壓充氣囊或充液囊實(shí)現(xiàn)流體驅(qū)動(dòng)。此外研究人員還嘗試通過(guò)復(fù)雜的多層設(shè)計(jì)，更利于控制試劑加載、液體流動(dòng)，如Furutani等人開(kāi)發(fā)了一種6層芯片疊加黏合而成的光盤形微流控設(shè)備，每一層都有其特定功能，如加載孔、儲(chǔ)液池、反應(yīng)腔等，盡可能避免降低敏感性。腎組織臟微流控芯片的應(yīng)用。國(guó)產(chǎn)微流控芯片市場(chǎng)

安捷倫在微流控技術(shù)平臺(tái)上的三個(gè)主要產(chǎn)品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100、 Automated Lab-on-a-Chip （后有斯坦福大學(xué)Stephen Quake研究小組開(kāi)發(fā)的微流體控制因素大規(guī)模地綜合應(yīng)用和瑞士Spinx Technologies開(kāi)發(fā)的激光控制閥門。澳大利亞墨爾本蒙納士大學(xué)的研究者正在開(kāi)發(fā)可在微通道內(nèi)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(chǎn)生“推力”，具有維持流體穩(wěn)定流動(dòng)，對(duì)電解質(zhì)溶液不敏感也不受其污染的優(yōu)點(diǎn)。瑞士蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的David Juncker認(rèn)為，流體的驅(qū)動(dòng)沒(méi)有必要采用這類高新技術(shù)，利用簡(jiǎn)單的毛細(xì)管效應(yīng)就可以驅(qū)動(dòng)流體通過(guò)微通道。河北微流控芯片產(chǎn)品利用微流控芯片對(duì)糖尿病做檢測(cè)。

安捷倫已有一些儀器使用趨向于具有更多可用性方面的經(jīng)驗(yàn)，并將這些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到了微流體技術(shù)開(kāi)發(fā)上。微流體和生物傳感器的項(xiàng)目經(jīng)理Kevin Killeen博士在接受采訪時(shí)說(shuō)，安捷倫的目標(biāo)是為終端使用者解除負(fù)擔(dān)，“由適宜的儀器產(chǎn)品組裝成的系統(tǒng)可以讓非專業(yè)人士操縱專業(yè)設(shè)備”。微流體技術(shù)也需要適時(shí)表現(xiàn)出其自身的實(shí)用性和可靠性，例如，納米級(jí)電噴霧質(zhì)譜分析（nano-electrospray MS）不必考慮其頂端的閉合及邊帶的加寬，Killeen補(bǔ)充道：“對(duì)于生物學(xué)家來(lái)說(shuō)，微流控技術(shù)的價(jià)值就在于此?！?/p>

Lee等人先前解釋說(shuō)，與2D模型相比，微流控3D技術(shù)中腎單位的藥效學(xué)和病理生理學(xué)反應(yīng)更為實(shí)用。KoC已被開(kāi)發(fā)并證明可顯示出更好的藥物腎毒性體內(nèi)后果，該系統(tǒng)已被進(jìn)一步用于確定各種藥物誘導(dǎo)的生物反應(yīng)。此外，它還有助于培養(yǎng)近端小管，用于觀察預(yù)測(cè)藥物誘導(dǎo)的腎損傷（DIKI）和藥物相互作用的生物標(biāo)志物。腎臟器官芯片模型的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)基本上由兩層組成。上層包含近端小管上皮細(xì)胞，下層包含內(nèi)皮細(xì)胞。如圖1D所示，位于中間的多孔膜將兩層分開(kāi)。利用微流控芯片做抗體檢測(cè)。

腎臟組織微流控器官芯片（KoC）：傳統(tǒng)方法或常規(guī)方法的局限性，例如細(xì)胞功能和生理學(xué)的變化或不適當(dāng)，使得腎單位的病理生理學(xué)研究不準(zhǔn)確且容易出錯(cuò)。相比之下，與微流控技術(shù)的集成已被證明可以產(chǎn)生更好和更精確的結(jié)果。KoC基本上是通過(guò)將腎小管細(xì)胞與微流控芯片技術(shù)相結(jié)合來(lái)制備的。它主要用于評(píng)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(shù)能在臨床階段后檢測(cè)出約20%的失敗藥物。這證明了使用KoC在單個(gè)微型芯片上研究人類腎單位的合理性。深入了解微流控芯片。高科技微流控芯片技術(shù)指導(dǎo)

微流控芯片技術(shù)用于單細(xì)胞分析。國(guó)產(chǎn)微流控芯片市場(chǎng)

先前報(bào)道了微流控芯片的另一項(xiàng)采用體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的研究，其中軸突和體細(xì)胞被物理分離，從而允許軸突通過(guò)微通道。借助這項(xiàng)技術(shù)，神經(jīng)科學(xué)家可以研究軸突本身的特征，或者可以確定藥物對(duì)軸突部分的作用，并可以分析軸突切斷術(shù)后的軸突再生。值得一提的是，微通道可能會(huì)對(duì)組織或細(xì)胞產(chǎn)生剪切應(yīng)力，從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。被困在微通道下的氣泡可能會(huì)破壞流動(dòng)特性，并可能導(dǎo)致細(xì)胞損傷。在設(shè)計(jì)此類3D生物芯片設(shè)備時(shí)，通常三明治設(shè)計(jì)，其中內(nèi)皮細(xì)胞在上層生長(zhǎng)，腦細(xì)胞在下層生長(zhǎng)，由多孔膜分叉，該膜充當(dāng)血腦屏障。國(guó)產(chǎn)微流控芯片市場(chǎng)

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