美國(guó)Caliper Life Sciences公司Andrea Chow博士認(rèn)為,微流控技術(shù)的成功取決于技術(shù)上的跨界聯(lián)合、技術(shù)和應(yīng)用,這三個(gè)因素是相關(guān)的。他說(shuō):“為形成聯(lián)合,我們嘗試了所有可能達(dá)到一定復(fù)雜性水平的應(yīng)用。從長(zhǎng)遠(yuǎn)且嚴(yán)密的角度來(lái)對(duì)其進(jìn)行改進(jìn),我們發(fā)現(xiàn)了很多無(wú)需經(jīng)過(guò)復(fù)雜的集成卻有較高使用價(jià)值的應(yīng)用,如機(jī)械閥和微電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)。改進(jìn)的微流控技術(shù),一般用于蛋白或基因電泳,常??扇〈郾0纺z電泳。進(jìn)一步開(kāi)發(fā)的微流控芯片可用于酶和細(xì)胞的檢測(cè),在開(kāi)發(fā)新prescription面很有用。微流控芯片技術(shù)用于PCR反應(yīng)。國(guó)產(chǎn)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(gè)優(yōu)點(diǎn),即微流控裝置內(nèi)的隔室增強(qiáng)了對(duì)微環(huán)境的控制,對(duì)物理?xiàng)l件的精確控制以及對(duì)不同組織之間通信的有效操縱。它還可以提供營(yíng)養(yǎng)和氧氣,為apparatus提供生長(zhǎng)元素,同時(shí)消除分解代謝產(chǎn)物。OoC的應(yīng)用可能在純粹的表面效應(yīng),即藥物產(chǎn)品被吸附到內(nèi)襯上,其次,層流可能表現(xiàn)出相對(duì)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(guó)產(chǎn)微流控芯片按需定制腸道微流控芯片的應(yīng)用。
微流控芯片的原理:微流控芯片基于微流體力學(xué)原理,通過(guò)對(duì)微尺度通道內(nèi)流體的操控,實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)控制微閥門、微泵等來(lái)調(diào)節(jié)流體的壓力、流速和流量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微流體的控制。
微流控芯片的分類:微流控芯片可以根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域和功能進(jìn)行分類,常見(jiàn)的分類包括:生物傳感芯片-用于生物醫(yī)學(xué)研究、生物分析和生物檢測(cè)等領(lǐng)域,如細(xì)胞培養(yǎng)芯片、DNA分析芯片等。化學(xué)芯片:用于化學(xué)分析、化學(xué)合成和藥物篩選等領(lǐng)域,如微反應(yīng)器芯片、分析芯片等。環(huán)境芯片:用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染物檢測(cè)等領(lǐng)域,如水質(zhì)監(jiān)測(cè)芯片、氣體傳感器芯片等。
對(duì)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(jí)流量的流體中獲得可靠信號(hào)。一些研究者建議將微流控技術(shù)與“中等流體”結(jié)合,——以小型化的方式附加到中等尺寸的設(shè)備中,可以濃縮樣品,易于檢測(cè)。生物學(xué)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(kāi)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(guó)Corning公司Po Ki Yuen博士認(rèn)為,要說(shuō)服生產(chǎn)商將生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)還未證明可以縮減成本的完全不同的平臺(tái),是極其困難的。推動(dòng)微流控芯片技術(shù)的進(jìn)步。
利用微流控芯片做infection疾病抗原和抗體檢測(cè):由病原體引起的infection疾病是一個(gè)嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生問(wèn)題,部分infection疾病具有高傳染性,因此理想的檢測(cè)應(yīng)該具有即時(shí)性,使得患者在檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)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(jīng)被成功地用于識(shí)別病原體分子標(biāo)志物和infection診斷。Pham等利用金屬納米粒子的信號(hào)放大作用,開(kāi)發(fā)一款高敏感性快速檢測(cè)瘧疾抗原的微流控芯片,其敏感性接近臨床常規(guī)檢測(cè)方式。利用微流控芯片高通量性質(zhì)等,設(shè)計(jì)的微流控芯片可對(duì)多種病毒同時(shí)檢測(cè),節(jié)省傳染性疾病初始篩查時(shí)間并降低成本,此芯片還通過(guò)檢測(cè)每種病毒的多種抗原來(lái)提高檢測(cè)敏感性和特異性。微流控芯片技術(shù)用于基因測(cè)序。四川玻璃微流控芯片
微流控技術(shù)在生物領(lǐng)域上的應(yīng)用。國(guó)產(chǎn)微流控芯片按需定制
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。國(guó)產(chǎn)微流控芯片按需定制