利用微流控芯片對tumour標志物檢測:通過檢測tumour特異性生物標志物含量可以在早期得知患病信息,也可用于監測抗tumour藥物治療效果。在tumour檢測領域,Regiart等研制一種用于tumour生物標志物檢測的超敏感便攜式微流控設備,總檢測時間只需20 min,具有穩定性高、攜帶方便、敏感性高等優點。由于tumour的分子機制復雜,不能依靠單一生物標志物來診斷,同時測定一組生物標志物可顯著提高診斷的特異性和準確性。Jones等人設計了一款可同時檢測8種標志物的微流控免疫芯片,用于診斷前列腺cancer并區分是否具有侵襲性,以減少患者不必要的活檢和手術。利用微流控芯片做抗體檢測。吉林微流控芯片產業化
基于微流控技術的生物醫學,應用微流控技術在藥物篩選、蛋白質組學、醫學診斷、生物傳感器和組織工程等方面有著很好的應用前景。微流控芯片技術在藥物開發、農藥殘留分析、檢測和食品安全傳感中發揮著重要作用,芯片也可以與其他各種設備集成,即比色計,熒光計和分光光度計。它有助于監測hormone secretion、與HPLC結合的肽分析、腫瘤細胞代謝分析以及其他一些應用。在藥物分析層面,它主要強調化學部分的鑒定、表征、純化和結構闡明。據報道,在分析過程中,有幾個重大挑戰可能會阻礙結果,即吞吐量低、需要大量樣品或試劑、過程中準確性降低和繁瑣。在這種情況下,采用微流控芯片技術來減少這些挑戰。吉林微流控芯片圖片深硅刻蝕實現 500μm 以上深度微流道,適用于高壓流體控制與微反應器。
特定設計芯片的批量生產也降低了其成本。Caliper的旗艦產品是LabChip 3000新藥研發系統,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。據Caliper宣稱,75 %的主要制藥和生物技術公司都在使用LabChip 3000系統。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議,該項合作于1998年開始,安捷倫作為一個儀器生產商的實力,結合其在噴墨墨盒的經驗,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品路徑之一。
深硅刻蝕工藝在高深寬比結構中的技術突破:深硅刻蝕(DRIE)是制備高深寬比微流道的主要工藝,公司通過優化Bosch工藝參數,實現了深度100-500μm、寬深比1:10至1:20的微結構加工。刻蝕過程中采用電感耦合等離子體(ICP)源,結合氟基氣體(如SF6)與碳基氣體(如C4F8)的交替刻蝕與鈍化,確保側壁垂直度>89°,表面粗糙度<50nm。該技術應用于地質勘探模擬芯片時,可精確復制地下巖層的微孔結構,用于油氣滲流特性研究;在生化試劑反應腔中,高深寬比流道增加了反應物接觸面積,使酶促反應速率提升40%。公司還開發了雙面刻蝕與通孔對齊技術,實現三維立體流道網絡加工,為微反應器、微換熱器等復雜器件提供了關鍵制造能力,推動MEMS技術在能源、環境等領域的跨學科應用。微流控芯片技術用于單細胞分析。
微流控分析芯片當初只是作為納米技術的一個補充,在經歷了大肆宣傳及冷落的不同時期后,卻實現了商業化生產。微流控分析芯片在美國被稱為“芯片實驗室”(lab-on-a-chip),在歐洲被稱為“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),隨著材料科學、微納米加工技術(MEMS)和微電子學所取得的突破性進展,微流控芯片也得到了迅速發展,但還是遠不及“摩爾定律”所預測的半導體發展速度。現在阻礙微流控技術發展的瓶頸仍然是早期限制其發展的制造加工和應用方面的問題。微流控芯片的流體驅動與檢測。湖北微流控芯片應用
微流控芯片的用途有什么?單分子免疫微流體生物傳感芯片是微流控技術在超高靈敏度生物檢測領域的一大應用。吉林微流控芯片產業化
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。”吉林微流控芯片產業化