美國圣母大學(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士與微生物學家和免疫檢測professor合作研究,提高了微流控分析設備檢測細胞和生物分子的速度和靈敏性。同時,Chang對交流電動電學進行了改善,因為他認為交流電(AC)可作為選擇平臺,驅動流體通過用于醫學和研究的微流控分析儀。微流控分析儀的驅動機制是常規的直流電動電學,但是使用時容易產生氣泡并引起物質在電極發生化學反應的缺點限制了直流電的應用,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。硅基微流道鍵合微電極,為神經調控芯片提供穩定信號傳輸與生物相容性。遼寧微流控芯片組成
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預聚體真空脫氣(真空度<10Pa),每個環節均嚴格控制顆粒污染,確保芯片表面顆粒雜質<5μm的數量<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苛要求。典型產品單分子免疫芯片可檢測低至10pM濃度的生物標志物,較傳統ELISA靈敏度提升100倍。公司還開發了芯片表面功能化定制服務,根據客戶需求接枝抗體、DNA探針等生物分子,實現“即買即用”的檢測芯片解決方案,加速單分子檢測技術的臨床轉化。中國澳門微流控芯片之聲表面波器件定制硬質塑料微流控芯片可加工 PMMA、COC 等材質,滿足工業檢測與 POCT 需求。
標準化PDMS芯片產線:公司自建的PDMS芯片產線采用全自動化模塑工藝,涵蓋原料混煉、真空脫泡、高溫固化(80℃/2 h)及等離子親水化處理等關鍵環節。產線配備高精度模具(公差±2 μm)與光學檢測系統,可批量生產單分子檢測芯片、液滴生成芯片等產品。例如,液滴芯片通過流聚焦結構生成單分散乳液(CV<3%),通量達10,000滴/秒,用于單細胞RNA測序時,細胞捕獲效率超過95%。此外,PDMS芯片的表面改性技術(如二氧化硅涂層)可降低生物污染,在長期細胞培養中保持表面親水性超過30天。該產線已為多家IVD企業提供定制化服務,例如開發的核酸快檢芯片,將樣本到結果的時間縮短至30分鐘,靈敏度達98%,成為基層醫療機構的主要檢測工具。
微流控芯片的常見故障及預防措施:泄漏:微流控芯片中的微通道和閥門等部件容易發生泄漏,應注意密封性和連接的可靠性。堵塞:微流控芯片中的微通道可能會因為微粒或氣泡的堵塞而導致流體無法正常流動,應注意樣品的凈化和操作的規范性。漂移:由于溫度、壓力等原因,微流控芯片中的流體可能會發生漂移,影響實驗結果,應注意溫度和壓力的控制。綜上所述,微流控芯片是一種利用微尺度通道和微流控技術進行流體控制的集成芯片,具有體積小、快速、高效、靈活、低成本等特點。它由主體生物傳感芯片、流體控制模塊、信號采集模塊和外部控制模塊組成,通過控制微閥門、微泵等實現對微流體的精確控制和調節。微流控芯片根據不同的應用領域和功能可分為生物傳感芯片、化學芯片和環境芯片等。在使用微流控芯片時,應注意防止泄漏、堵塞和漂移等常見故障,確保實驗結果的準確性和可靠性。微流控芯片技術用于藥物篩選。
微流控芯片對自身抗體檢測:自身抗體可以在大多數自身免疫性疾病中發現,如系統性紅斑狼瘡、系統性硬化等,此外也有證據表明自身抗體與心血管疾病、慢性tumour等疾病相關,部分自身抗體具有致病性、疾病特異性和診斷性。在疾病早期或疾病前期,自身抗體濃度便會升高,因而自身抗體具有早期預警價值;目前臨床上,很多自身抗體用于自身免疫病常規診療檢測,對自身免疫性疾病的診斷、監測及預后有重要價值。由于技術的限制,目前絕大多數已發現的自身抗體并未用于常規臨床診斷。多材料鍵合技術解決 PDMS 與硬質基板密封問題,推動復合芯片應用。四川微流控芯片一體化
微流控芯片材料多樣,PDMS 軟硅膠適用于生物相容性場景,玻璃適合高透檢測。遼寧微流控芯片組成
基于微流控芯片的鏈式聚合反應(PCR)更進一步的產品是可集成樣品前處理的基因鑒定方法之一。由于具有高度重復和低消耗樣品或試劑的特性,這種自動化和半自動化的微流控芯片在早期的藥物研發中,得到了廣泛應用。Caliper的商業模式是將芯片看作是與昂貴的電子學和光學儀器相連接的一個消費品,目前,已被許多公司采用。每個芯片完成一天的實驗運作的成本費用大概是5美元,而高通量的應用成本是幾百到幾千美元,但預計可以重復循環使用幾百或幾千次,以一次分析包括時間和試劑的成本計算在內,芯片的成本與一般實驗室分析成本相當。遼寧微流控芯片組成