美國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，這三個因素是相關(guān)的。他說：“為形成聯(lián)合，我們嘗試了所有可能達到一定復(fù)雜性水平的應(yīng)用。從長遠且嚴(yán)密的角度來對其進行改進，我們發(fā)現(xiàn)了很多無需經(jīng)過復(fù)雜的集成卻有較高使用價值的應(yīng)用，如機械閥和微電動機械系統(tǒng)（MEMS）。改進的微流控技術(shù)，一般用于蛋白或基因電泳，常常可取代聚丙烯酰胺凝膠電泳。進一步開發(fā)的微流控芯片可用于酶和細胞的檢測，在開發(fā)新prescription面很有用。單分子免疫芯片是微流控技術(shù)在超高靈敏度生物檢測領(lǐng)域的一大應(yīng)用。廣東微流控芯片應(yīng)用

單分子檢測用PDMS芯片的超凈加工與表面修飾：單分子檢測對芯片表面潔凈度與非特異性吸附控制要求極高，公司建立了萬級潔凈車間環(huán)境下的PDMS芯片超凈加工流程。從硅模清洗（采用氧等離子體處理去除有機殘留）到PDMS預(yù)聚體真空脫氣（真空度<10Pa），每個環(huán)節(jié)均嚴(yán)格控制顆粒污染，確保芯片表面顆粒雜質(zhì)<5μm的數(shù)量<5個/cm2。表面修飾采用硅烷化試劑（如APTES）與親水性聚合物（如PEG）層層自組裝，將蛋白吸附量降低至<1ng/cm2，滿足單分子熒光成像對背景噪聲的嚴(yán)苛要求。典型產(chǎn)品單分子免疫芯片可檢測低至10pM濃度的生物標(biāo)志物，較傳統(tǒng)ELISA靈敏度提升100倍。公司還開發(fā)了芯片表面功能化定制服務(wù)，根據(jù)客戶需求接枝抗體、DNA探針等生物分子，實現(xiàn)“即買即用”的檢測芯片解決方案，加速單分子檢測技術(shù)的臨床轉(zhuǎn)化。四川微流控芯片發(fā)展趨勢在微流控芯片上檢測所需要被檢測的樣本量體積往往只需要微升級別。

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(wǎng)絡(luò)，由微流道、微閥門、微泵等構(gòu)成；流體控制模塊負(fù)責(zé)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?qū)崿F(xiàn)快速混合、傳輸和分離微流體，反應(yīng)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(xiàn)對微流體的精確控制和調(diào)節(jié)。低成本：與傳統(tǒng)的實驗室設(shè)備相比，微流控芯片具有成本低廉的優(yōu)勢，節(jié)省了實驗室的成本和資源。

微流控芯片在石英和玻璃的加工中，常常利用不同化學(xué)方法對其表面改性，然后可以使用光刻和蝕刻技術(shù)將微通道等微結(jié)構(gòu)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(xué)反應(yīng)；3)用顯影法去掉已曝光的光膠，用化學(xué)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(dāng)?shù)目涛g劑在基片上刻蝕通道；5)刻蝕結(jié)束后，除去光刻膠，打孔后和玻璃蓋片鍵合。標(biāo)準(zhǔn)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)。微流控芯片的流體驅(qū)動與檢測。

深硅刻蝕工藝在高深寬比結(jié)構(gòu)中的技術(shù)突破：深硅刻蝕（DRIE）是制備高深寬比微流道的主要工藝，公司通過優(yōu)化Bosch工藝參數(shù)，實現(xiàn)了深度100-500μm、寬深比1:10至1:20的微結(jié)構(gòu)加工。刻蝕過程中采用電感耦合等離子體（ICP）源，結(jié)合氟基氣體（如SF6）與碳基氣體（如C4F8）的交替刻蝕與鈍化，確保側(cè)壁垂直度>89°，表面粗糙度<50nm。該技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘探模擬芯片時，可精確復(fù)制地下巖層的微孔結(jié)構(gòu)，用于油氣滲流特性研究；在生化試劑反應(yīng)腔中，高深寬比流道增加了反應(yīng)物接觸面積，使酶促反應(yīng)速率提升40%。公司還開發(fā)了雙面刻蝕與通孔對齊技術(shù)，實現(xiàn)三維立體流道網(wǎng)絡(luò)加工，為微反應(yīng)器、微換熱器等復(fù)雜器件提供了關(guān)鍵制造能力，推動MEMS技術(shù)在能源、環(huán)境等領(lǐng)域的跨學(xué)科應(yīng)用。微流控芯片的發(fā)展歷史。湖南玻璃微流控芯片

深硅刻蝕實現(xiàn) 500μm 以上深度微流道，適用于高壓流體控制與微反應(yīng)器。廣東微流控芯片應(yīng)用

微流控芯片在POCT設(shè)備中的小型化設(shè)計與加工：POCT（即時檢驗）設(shè)備對微流控芯片的小型化、低成本與易用性提出了極高要求。公司通過微流道集成設(shè)計，將樣品預(yù)處理、反應(yīng)、檢測等功能壓縮至25mm×25mm芯片內(nèi)，配合毛細虹吸與重力驅(qū)動流路，省去外部泵閥系統(tǒng)，實現(xiàn)無動力操作。加工方面，采用紫外激光切割技術(shù)實現(xiàn)芯片邊緣的高精度成型（誤差<±50μm），并通過模內(nèi)注塑技術(shù)集成進樣孔、反應(yīng)腔與檢測窗口，單芯片生產(chǎn)成本較傳統(tǒng)工藝降低30%。典型案例包括抗原檢測芯片，其微流道網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了樣本稀釋、抗體捕獲與顯色反應(yīng)的一體化，檢測時間縮短至15分鐘，檢測靈敏度與膠體金法相當(dāng)，但操作步驟減少50%。公司還開發(fā)了芯片與試紙條的復(fù)合結(jié)構(gòu)，兼容現(xiàn)有POCT儀器讀取系統(tǒng)，為快速診斷產(chǎn)品提供了從設(shè)計到量產(chǎn)的全鏈條解決方案。廣東微流控芯片應(yīng)用