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可以將樣品直接從微孔板裝載至芯片的系統,但這種操作很具挑戰性。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。微流控芯片技術用于藥物篩選。浙江數字微流控芯片
微流控芯片的組成:微流控芯片由主體芯片、流體控制模塊、信號采集模塊和外部控制模塊組成。主體芯片是一個微通道網絡,由微流道、微閥門、微泵等構成;流體控制模塊負責流體的輸入、輸出和控制;信號采集模塊用于采集傳感器的信號;外部控制模塊用于控制芯片的操作。微流控芯片的特點:尺寸小:微流控芯片的尺寸通常為毫米級或更小,體積小巧,便于集成和攜帶。快速高效:微流控芯片能夠實現快速混合、傳輸和分離微流體,反應速度快,效率高。靈活可控:微流控芯片可以通過控制微閥門、微泵等實現對微流體的精確控制和調節。低成本:與傳統的實驗室設備相比,微流控芯片具有成本低廉的優勢,節省了實驗室的成本和資源。中國香港微流控芯片應用利用微流控芯片對自身抗體檢測。
微流控芯片,這個會通過檢測血清中infection疾病的特異性抗體,有助于調查人群中疾病流行情況、監測疾病的傳播的情況,并確定infected患者。研究人員開發一種高通量的微流控熒光免疫芯片,可以同時檢測50份血清樣本中多種COVID 19抗體,在COVID 19的前兩周內,該方法的敏感度為95%、特異度為91%,對有癥狀患者,確診率為100%。Dixon等推出一款用于檢測風疹病毒IgG的數字微流控診斷平臺,無需樣品預處理且所有后續步驟都由平臺自動進行。
Yuen博士所領導的研究小組的研究領域包括MEMS微電動機械系統、光學和微流體學,目前致力于研發新藥的非標定檢測系統方面的研究。與芯片之間的比較美國CascadeMicrotech公司的CaliSartor認為,當今生命科學領域的微流體與20年前工業領域的半導體具有相似之處。計算機芯片的開發者解決了集成、設計和增加復雜性等問題,而微流體技術的開發者也正在從各方面克服微流控技術所遇到的此類問題。Cascade的市場在于開發半導體制造業的檢驗和分析系統,現在希望通過具微流控特征和建模平臺的L-Series實現市場轉型。微流控芯片的基本實現方式有:MEMS微納米加工技術、光刻、飛秒激光直寫、LIGA、注塑、刻蝕等等;
微流控芯片對于胰島素的補充檢測:抗胰島素自身抗體是Ⅰ型糖尿病中出現的抗體,但當胰島素被固定在檢測平臺上時,表位結合位點的關鍵三級結構發生改變,故而難以用常規方法檢測,Zhang等在芯片表面噴涂生物相容的支鏈聚乙二醇層,用以保護胰島抗原的天然構象,該芯片可以在低樣本量下同時檢測多個胰島抗原特異性自身抗體,且檢測結果不受全血樣本中復雜背景的影響。也有研究團隊嘗試通過檢測自身抗體以對心血管疾病、慢性疾病作出診斷。Dinter等研究人員將微流體芯片和微珠技術相結合,用以檢測3種心血管疾病相關自身抗體并進行抗體滴度測定。Lin等人設計制造的免疫分析平臺可在45 min內檢測臨床患者血清抗tumour蛋白53(tumor protein 53,p53)自身抗體濃度,有望用于口腔鱗狀細胞cancer的篩查。微流控芯片在不同領域都有非常廣闊的應用前景。河北微流控芯片的應用
微流控芯片技術用于基因測序。浙江數字微流控芯片
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驗,并將這些經驗應用到了微流體技術開發上。微流體和生物傳感器的項目經理Kevin Killeen博士在接受采訪時說,安捷倫的目標是為終端使用者解除負擔,“由適宜的儀器產品組裝成的系統可以讓非專業人士操縱專業設備”。微流體技術也需要適時表現出其自身的實用性和可靠性,例如,納米級電噴霧質譜分析(nano-electrospray MS)不必考慮其頂端的閉合及邊帶的加寬,Killeen補充道:“對于生物學家來說,微流控技術的價值就在于此。”浙江數字微流控芯片