微流控芯片對自身抗體檢測:自身抗體可以在大多數(shù)自身免疫性疾病中發(fā)現(xiàn),如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、系統(tǒng)性硬化等,此外也有證據(jù)表明自身抗體與心血管疾病、慢性tumour等疾病相關(guān),部分自身抗體具有致病性、疾病特異性和診斷性。在疾病早期或疾病前期,自身抗體濃度便會升高,因而自身抗體具有早期預(yù)警價值;目前臨床上,很多自身抗體用于自身免疫病常規(guī)診療檢測,對自身免疫性疾病的診斷、監(jiān)測及預(yù)后有重要價值。由于技術(shù)的限制,目前絕大多數(shù)已發(fā)現(xiàn)的自身抗體并未用于常規(guī)臨床診斷。利用微流控芯片做疾病抗原檢測。河北微流控芯片原理
微流控芯片在技術(shù)優(yōu)勢上是一個交叉科學(xué)的高度集成芯片,可以實(shí)現(xiàn)自動完成分析全過程。由于它在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大潛力,已經(jīng)發(fā)展成為一個集生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等為一體的高科技生物傳感芯片。
目前針對加工技術(shù)的研究領(lǐng)域中,飛秒激光直寫技術(shù)通常采用的是雙光子聚合原理,該原理的基礎(chǔ)來自于雙光子吸收。簡單地來講,就是光聚合材料在光強(qiáng)足夠大的條件下,同時吸收兩個近紅外光子,材料發(fā)生越來越多的光聚合反應(yīng)。飛秒激光憑借著自己波長大的特性,可以很輕松地穿過材料抵達(dá)內(nèi)部,使材料發(fā)生反應(yīng)而聚合??茖W(xué)家利用此原理,可以編制程序控制一束激光束逐點(diǎn)掃描建立起3D微納結(jié)構(gòu),比如利用雙光子吸收誘導(dǎo)光刻膠聚合。光刻膠是一種光敏材料,市面上以正膠和負(fù)膠較為常見,分別應(yīng)用于激光非輻照區(qū)和輻照區(qū)的加工。除了可以用在聚合物上,雙光子吸收還可以用于MEMS微機(jī)械制造,形成一些光化學(xué)或光物理機(jī)制。目前為止,光刻膠、微結(jié)構(gòu)金屬、碳材料等等都可以通過多光子的吸收過程進(jìn)行加工,由此可以看出,雙光子聚合具有比較多的可加工材料。 采用MEMS加工的微流控芯片聯(lián)系人克服微流控芯片所遇到的難題。
apparatus(體外組織培養(yǎng))微流控芯片(OoC)具有幾個優(yōu)點(diǎn),即微流控裝置內(nèi)的隔室增強(qiáng)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(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。
apparatus微流控芯片(OoC):OoC是一種微工程3D體外組織模型,其中微區(qū)室通過幾個微流控通道連接。它有助于復(fù)制任何apparatus的生理環(huán)境。此外,它也可用于生化分析。在藥物發(fā)現(xiàn)過程中,重要的是在進(jìn)行臨床試驗(yàn)之前預(yù)測任何藥物的作用。這一步通常既費(fèi)時又昂貴。相反,OoC使用微制造技術(shù)以簡化模擬apparatus的整個生理部分。它通過減少臨床前測試和人體試驗(yàn)之間的差距來降低成本并提高吞吐量。Franzen等人對此進(jìn)行了處理,估計每種新藥的研發(fā)成本下降了10-26%,因此顯示出積極的成本影響。微流控分為被動式微流控和主動式微流控。
皮膚微流控芯片(SoC):SoC是一種生物工程模型,其中皮膚組織在微流控系統(tǒng)內(nèi)培養(yǎng),其足以模擬天然人類皮膚的3D微環(huán)境。為了制造微型化的SoC模型,將人體皮膚組織整合到微流控平臺上,以便它可以模擬人體皮膚的體內(nèi)條件。傳統(tǒng)的2D模型無法重建體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的多重3D細(xì)胞間和細(xì)胞間相互作用。然而,這可以在3DSoC模型的幫助下進(jìn)行研究。表皮和真皮層,Lee等人使用3D生物打印的角質(zhì)形成細(xì)胞和成纖維細(xì)胞來創(chuàng)建人體皮膚組織。該系統(tǒng)通常主要有三層:底層,中間層和上層。下層包含微血管通道。多孔膜位于中間/中間層,將上層和下層分開,而上層包括培養(yǎng)室和側(cè)向氣動通道。SoC的基本設(shè)置如圖所示。微血管通道為內(nèi)皮單層的形成提供了機(jī)械支持。微流控芯片技術(shù)用于PCR反應(yīng)。山東微流控芯片發(fā)展前景
運(yùn)用MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單分子免疫微流控生物傳感芯片的功能。河北微流控芯片原理
Lee等人先前解釋說,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單設(shè)計基本上由兩層組成。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。河北微流控芯片原理