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微流控|儀器百科

更新時間:2023-04-13  |  點擊率:864
  微流控芯片是一種以微米尺度高度集成化的微流控技術為基礎的新型分析技術。相比于其他分析化學技術,具有高度靈活性、實時性、快速性、高效性、微量化、節約樣品和試劑等優勢。它已廣泛應用于基礎研究、臨床醫學、環境監測、食品安全等領域。
 
  它具有高度靈活性,可以通過微流控技術實現多通道、多功能、高通量實時分析,可配合不同檢測手段,包括熒光檢測、電化學檢測、生物傳感器等,同時可以與光子學、納米技術、MEMS等相關領域相結合,為分析化學領域帶來了新的創新。
 
  其次,具有快速性,其反應速率比傳統方法高許多。因為微小的體積可以使反應的物質濃度高達單價,而且能夠在秒級響應,從而提高了實時性,使它在生物醫學領域的細胞分析、藥物篩選、DNA測序和基因芯片上得到廣泛應用。
 
  在微量化方面具有顯著優勢。由于體積小,只需要極少量的某一種物質參與反應即可進行分析,因此可以在微量物質分析、環境毒素檢測、水質監測等方面起到很好的作用。
 
  此外,還可以節約樣品和試劑?,F有的傳統分析化學技術往往需要大量的試劑,而微流控則憑借其微小的尺寸只需要微小樣品和少量試劑即可完成復雜分析,因此顯著地節省了試劑成本。
 
  微流控芯片以液滴為主要特征,在高通量藥物篩選 , 材料合成和單細胞測序等領域有巨大的潛力。具有將生物、化學等實驗室的基本功能諸如樣品制備、反應、分離和檢測等縮微到一個幾平方厘米芯片上的能力,其基本特征和大優勢是多種單元技術在整體可控的微小平臺上靈活組合、規模集成。
 
  微流控芯片使用的四個技術優點分別是什么?
 
  集成小型化與自動化:
 
  芯片技術能夠把樣本檢測的多個步驟集中在一張約手指頭大小的芯片上,通過流道、微閥門、腔體等的組合設計來集成功能單元,最終實現芯片裝置的小型化與自動化。
 
  污染少:
 
  芯片具有集成功能,因此原先在實驗室里需要人工完成的各項操作可全部集成到芯片上自動完成,從而使人工操作時樣本對環境的污染得到有效控制。另外,由于所需的試劑和樣本量很少,從而能有效減少相應廢棄液體的排放。
 
  檢測試劑與樣本需求量?。?br /> 
  由于集成檢測的小型化,微流控芯片上的反應單元腔體通常也很小,檢測試劑及樣本需求量一般在納升級或微升級,遠遠低于常規檢測方法的試劑樣品需求量。
 
  高通量與高效率:
 
  通過微流道網絡,能同時將待測樣本分流到多個相互隔離(獨立)的反應單元,因此可根據需要對同一個樣本進行多任務并行的檢測。與常規逐個項目檢測相比,這能大大縮短檢測時間、提高檢測效率。
 
  微流控芯片是一個多學科交叉的領域。它的應用不僅限于純分析化學領域,還涉及光學、光子學、電化學以及微納技術等領域。這使得芯片不僅是一個分析化學的革新技術,同時也是一個提供全新解決方案的創新器件。
 
  綜上所述,微流控芯片作為分析化學領域的新技術,具有高度靈活性、實時性、快速性、高效性、微量化、節約樣品和試劑等優勢,為人們的生活帶來了便利,并且能夠在環境監測、食品安全、臨床實驗等領域發揮積極作用。隨著技術的不斷發展完善,它將進一步改變人們的生活方式,創造更多的機遇和可能。
 
微流控芯片
  微流控芯片是利用微加工技術由硅、玻璃、石英、有機聚合物和復合材料制成的,列舉了制造中所用的各種材料及其優點:

 材料  制備方法  優點
 玻璃,石英  光刻、蝕刻技術  重復使用,具有良好透光性和電絕緣性
 硅  蝕刻技術  工藝成熟,具有良好穩定性
 聚二甲基硅氧烷  模塑技術  無毒、成本低、化學惰性高
 光刻膠  光聚合  耐高溫,可重復使用
 聚甲基丙烯酸甲酯  激光燒蝕  制備簡單,精度高
 氟化乙烯丙烯  光刻  制備精度高,耐腐蝕
 聚乙烯醇  光聚合  滲透性高,成本低
 分析濾紙  印刷  成本低,方便攜帶
 
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