特定設計芯片的批量生產(chǎn)也降低了其成本。Caliper的旗艦產(chǎn)品是LabChip 3000新藥研發(fā)系統(tǒng),其微流體成分分析可以達到10萬個樣品,還有用于高通量基因和蛋白分析的LabChip 90 電泳系統(tǒng)。據(jù)Caliper宣稱,75 %的主要制藥和生物技術公司都在使用LabChip 3000系統(tǒng)。美國加州的安捷倫科技公司曾與Caliper科技公司簽署正式合作協(xié)議,該項合作于1998年開始,安捷倫作為一個儀器生產(chǎn)商的實力,結合其在噴墨墨盒的經(jīng)驗,在微流控技術尚未成熟時,就對微流體市場做出了獨特的預見,除了采用MEMS微納米加工技術外,采用噴墨打印是目前為止微流控技術應用很多的產(chǎn)品路徑之一。微流控芯片技術用于單細胞分析。遼寧微流控芯片制備
微流控芯片在技術優(yōu)勢上是一個交叉科學的高度集成芯片,可以實現(xiàn)自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫(yī)學等領域的巨大潛力,已經(jīng)發(fā)展成為一個集生物、化學、醫(yī)學、流體、電子、材料、機械等為一體的高科技生物傳感芯片。
目前針對加工技術的研究領域中,飛秒激光直寫技術通常采用的是雙光子聚合原理,該原理的基礎來自于雙光子吸收。簡單地來講,就是光聚合材料在光強足夠大的條件下,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。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內(nèi)部,使材料發(fā)生反應而聚合。科學家利用此原理,可以編制程序控制一束激光束逐點掃描建立起3D微納結構,比如利用雙光子吸收誘導光刻膠聚合。光刻膠是一種光敏材料,市面上以正膠和負膠較為常見,分別應用于激光非輻照區(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微機械制造,形成一些光化學或光物理機制。目前為止,光刻膠、微結構金屬、碳材料等等都可以通過多光子的吸收過程進行加工,由此可以看出,雙光子聚合具有比較多的可加工材料。 廣東微流控芯片發(fā)展心臟組織微流控芯片的應用。
微流控芯片在石英和玻璃的加工中,常常利用不同化學方法對其表面改性,然后可以使用光刻和蝕刻技術將微通道等微結構加工在上面。玻璃材料的加工步驟與硅材料加工稍有差異,主要步驟有:1)在玻璃基片表面鍍一層 Cr,再用甩膠機均勻的覆蓋一層光刻膠;2)利用光刻掩模遮擋,用紫外光照射,光刻膠發(fā)生化學反應;3)用顯影法去掉已曝光的光膠,用化學腐蝕的方法在鉻層上腐蝕出與掩模上平面二維圖形一致的圖案;4)用適當?shù)目涛g劑在基片上刻蝕通道;5)刻蝕結束后,除去光刻膠,打孔后和玻璃蓋片鍵合。標準光刻和濕法刻蝕需要昂貴的儀器和超凈的工作環(huán)境,無法實現(xiàn)快速批量生產(chǎn)。
為什么微流控芯片對我們很重要?微流控芯片是一種在十微米級直徑微小流道中的工作的系統(tǒng)。作為參考:1微米是一米的百萬分之一。一根頭發(fā)絲的直徑約為:40-50μm,可想而知流道甚至可以做到比頭發(fā)絲還細。在這種精密流道上工作有很多優(yōu)點:微流控系統(tǒng)與使用培養(yǎng)皿和滴管的傳統(tǒng)測試方法相比,具有使用樣本量小等特點,這意味著所需實驗或者檢測所需昂貴化學品和試劑數(shù)量會降低不少。當遇到有毒有害物質(zhì)時,微流控檢測也會更安全,因為在微流控系統(tǒng)中有毒物質(zhì)可以得到更好的控制。微流控芯片的主流加工方法。
ThinXXS公司Thomas Stange博士認為,雖然原型設計價格高且有風險,微制造技術已不再是微流控產(chǎn)品商業(yè)化生產(chǎn)的主要障礙。對于他們公司所操縱的高價藥品測試和診斷市場,校準和工藝慣性才是主要的障礙。ThinXXS于6月推出了一款新的微芯片產(chǎn)品QPlate,同時宣稱該產(chǎn)品結合了MEMS硅微處理、微鑄技術以及印制電路板技術。QPlate是與丹麥Sophion Bioscience公司合作開發(fā)的,是QPatch-16 system的組成部分,QPatch-16 system可平行的測量16個細胞離子通道。微流控芯片高聚物材料加工工藝。湖北微流控芯片的發(fā)展
深度解析微流控芯片技術。遼寧微流控芯片制備
腸道微流控芯片(GoC):GoC系統(tǒng)模仿人類腸道的生理學。它解釋了腸道的主要功能,即消化、營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、腸神經(jīng)的調(diào)節(jié)、體內(nèi)廢物的排泄、以及伴隨微生物共生體的人體腸道的病理生理學。GoC模型主要用于精確復制具有所需微流控參數(shù)的腸道體內(nèi)環(huán)境。Kim等人研究了當人類GoC被腸道微生物群落占據(jù)時腸道的蠕動運動。通過對齊兩個微通道(上部和下部)來設計微型器件,該微通道雕刻在PDMS層上,該PDMS是通過基于MEMS的微納米制造工藝制作的模板翻模制備而來,且PDMS層由涂有ECM的多孔柔性膜隔開。如圖所示,該裝置被模仿人類腸道生理學的人腸上皮細胞包裹。這樣的系統(tǒng)可以模擬人類腸道在某些特定因素下的蠕動運動,即流體流速。遼寧微流控芯片制備