L-Series包括嚴(yán)格的機械平臺,集成了顯微鏡技術(shù)、微定位和計量學(xué)等方法。可應(yīng)用于芯片電場的微型電位計(Microport)也作為其開發(fā)的副產(chǎn)品。L-Series致力于真正的解決微流控設(shè)備開發(fā)者所遇到的難題:構(gòu)造芯片系統(tǒng)和提供實用程序,Sartor說:“若是將襯質(zhì)和芯片粘合在一起,需要經(jīng)過長期的多次測試,”設(shè)計者若想改變流體通道,必須從頭開始。L-Series檢測組使內(nèi)聯(lián)測試和假設(shè)分析實驗變得更簡單,測試一個新設(shè)計只要交換芯片即可。當(dāng)前,L-Series設(shè)備只能在手動模式下運行,一次一個芯片,但是Cascade 正在考慮開發(fā)可平行操作多個芯片的設(shè)備。微孔陣列技術(shù)實現(xiàn)液滴陣列化,用于數(shù)字 PCR、高通量藥物篩選等場景。河北微流控芯片方法
微流控芯片鍵合工藝的密封性與可靠性優(yōu)化:鍵合工藝是微流控芯片封裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié),公司針對不同材料組合開發(fā)了多元化鍵合技術(shù)。對于PDMS軟芯片,采用氧等離子體活化鍵合,鍵合強度可達(dá)20kPa,滿足低壓流體(<50kPa)長期穩(wěn)定傳輸;硬質(zhì)塑料芯片通過熱壓鍵合(溫度80-150℃,壓力5-10MPa)實現(xiàn)無縫連接,適用于高壓流路(如200kPa以上);玻璃與硅片的陽極鍵合(電壓500-1000V,溫度300℃)則形成化學(xué)共價鍵,鍵合界面缺陷率<0.1%。鍵合前通過激光微加工去除流道邊緣毛刺,配合機器視覺對準(zhǔn)系統(tǒng)(精度±2μm),確保多層結(jié)構(gòu)的精細(xì)對位。密封性能檢測采用壓力衰減法(分辨率0.1kPa)與熒光滲漏成像,確保芯片在復(fù)雜工況下無泄漏。該技術(shù)體系保障了微流控芯片從實驗室原型到工業(yè)級產(chǎn)品的可靠性跨越,廣泛應(yīng)用于體外診斷、生物制藥等對密封性要求極高的領(lǐng)域。北京微流控芯片風(fēng)格MEMS 多重轉(zhuǎn)印工藝實,較短可 10 個工作日交付。
微流控芯片小批量生產(chǎn)的成本優(yōu)化策略:針對研發(fā)階段與中小批量訂單需求,公司構(gòu)建了“快速原型-工藝優(yōu)化-小批量試產(chǎn)”的全流程成本控制體系。在快速原型階段,采用3D打印硅模(成本較傳統(tǒng)光刻降低60%)與手工鍵合,7個工作日內(nèi)交付首版樣品;工藝優(yōu)化階段通過DOE(實驗設(shè)計)篩選比較好加工參數(shù),將材料利用率提升至90%以上;小批量生產(chǎn)(100-10,000片)時,利用共享模具與標(biāo)準(zhǔn)化封裝流程,較傳統(tǒng)批量工藝降低40%的單芯片成本。例如,某科研團隊定制的500片細(xì)胞分選芯片,通過該策略將單價控制在大規(guī)模量產(chǎn)的70%,同時保持±1%的流道尺寸精度。公司還提供階梯式定價與工藝路線建議,幫助客戶在保證性能的前提下實現(xiàn)成本比較好化,尤其適合初創(chuàng)企業(yè)與高校科研項目的器件開發(fā)需求。
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(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。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Corning公司Po Ki Yuen博士認(rèn)為,要說服生產(chǎn)商將生產(chǎn)技術(shù)轉(zhuǎn)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(shù)用于液體活檢。
微流控芯片與傳感器集成的模塊化加工方案:為滿足“芯片即實驗室”的集成化需求,公司提供微流控芯片與傳感器的模塊化加工服務(wù),實現(xiàn)流體控制與信號檢測的一體化設(shè)計。在生物傳感芯片中,微流道下游集成電化學(xué)傳感器(如碳電極陣列)或光學(xué)傳感器(如熒光檢測窗口),通過微閥控制實現(xiàn)樣品進樣、清洗及信號讀取的自動化。例如,POCT血糖儀芯片將血樣引入微流道后,通過酶電極實時檢測葡萄糖氧化反應(yīng)電流,整個過程在30秒內(nèi)完成,檢測精度與傳統(tǒng)血糖儀一致,但體積縮小80%。加工過程中,公司解決了傳感器與流道的密封兼容性問題,采用激光焊接與導(dǎo)電膠鍵合技術(shù),確保信號傳輸穩(wěn)定性與流體零泄漏。該模塊化方案支持定制化功能組合,適用于食品安全快速篩查等便攜式設(shè)備,為現(xiàn)場即時檢測(POCT)提供了高效集成平臺。干濕結(jié)合刻蝕技術(shù)制備納米級微針,可用于組織液提取與電化學(xué)檢測器件。廣東微流控芯片的傳感器
微流控芯片技術(shù)用于基因測序。河北微流控芯片方法
美國圣母大學(xué)(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士與微生物學(xué)家和免疫檢測professor合作研究,提高了微流控分析設(shè)備檢測細(xì)胞和生物分子的速度和靈敏性。同時,Chang對交流電動電學(xué)進行了改善,因為他認(rèn)為交流電(AC)可作為選擇平臺,驅(qū)動流體通過用于醫(yī)學(xué)和研究的微流控分析儀。微流控分析儀的驅(qū)動機制是常規(guī)的直流電動電學(xué),但是使用時容易產(chǎn)生氣泡并引起物質(zhì)在電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的缺點限制了直流電的應(yīng)用,此外,為保證其對流量的精確控制,直流電極必須放置在儲液池中,不能直接連接在電路中。河北微流控芯片方法