Cascade 有兩個(gè)測(cè)試用戶:馬里蘭大學(xué)Don DeVoe教授的微流體實(shí)驗(yàn)室和加州大學(xué)Carl Meinhart教授的微流體實(shí)驗(yàn)室。德國(guó)thinXXS公司開發(fā)了另一套微流控分析設(shè)備。該設(shè)備提供了一個(gè)由微反應(yīng)板裝配平臺(tái)、模塊載片以及連接器和管道所組成的結(jié)構(gòu)工具包。可單獨(dú)購(gòu)買模塊載片。 ThinXXS還制造獨(dú)有芯片,生產(chǎn)微流體和微光學(xué)設(shè)備和部件并提供相應(yīng)的服務(wù)。將微流控技術(shù)應(yīng)用于光學(xué)檢測(cè)已經(jīng)計(jì)劃很多年了,thinXXS一直都在進(jìn)行這方面的綜合研究,但未提供詳細(xì)資料。但是,據(jù)了解,該技術(shù)采用了先進(jìn)的MEMS傳感器的微納米制造工藝,所以芯片得到了非常好的測(cè)試效果。微流控芯片技術(shù)用于基因測(cè)序。國(guó)產(chǎn)微流控芯片加工廠
微流體的操控的難題:自動(dòng)精確地操控液體流動(dòng)是微流控免疫芯片的主要挑戰(zhàn)之一。目前通常依賴復(fù)雜的通道、閥門、泵、混合器等,通過控制閥門的開關(guān)實(shí)現(xiàn)多步驟反應(yīng)有序進(jìn)行。盡管各種閥門的尺寸很小,但使閥門有序工作需要龐大的外部泵、連接器和控制設(shè)備,從而阻礙了芯片的集成性、便攜性和自動(dòng)化。為盡可能減少驅(qū)動(dòng)泵等輔助設(shè)備以使系統(tǒng)小型化,Mauk等研究人員結(jié)合層壓、柔韌的“袋”和“膜”結(jié)構(gòu)來減少或消除用于流體控制的輔助儀器,通過手指按壓充氣囊或充液囊實(shí)現(xiàn)流體驅(qū)動(dòng)。此外研究人員還嘗試通過復(fù)雜的多層設(shè)計(jì),更利于控制試劑加載、液體流動(dòng),如Furutani等人開發(fā)了一種6層芯片疊加黏合而成的光盤形微流控設(shè)備,每一層都有其特定功能,如加載孔、儲(chǔ)液池、反應(yīng)腔等,盡可能避免降低敏感性。中國(guó)香港微流控芯片 實(shí)驗(yàn)室基于MEMS發(fā)展而來的微流控芯片技術(shù)。
肺組織微流控器官芯片(LoC):這是另一種在微型設(shè)備上的人肺的3D工程復(fù)雜模型。它基本上構(gòu)成了人類的肺和血管。該系統(tǒng)可能在很大程度上有助于肺部的生理研究。此外,它還有助于研究肺泡囊中吸收的納米顆粒的特征,并進(jìn)一步模擬病原體引發(fā)的炎癥反應(yīng)。此外,它可用于測(cè)試由環(huán)境toxin和氣溶膠產(chǎn)品引起的影響。LoC使研究人員能夠研究apparatus或人體的體外生理作用,因此,它被用于不同肺部疾病醫(yī)療方式的戰(zhàn)略實(shí)施。在組織設(shè)計(jì)中,微流控創(chuàng)新通過提供氧氣,營(yíng)養(yǎng)和血液,在復(fù)雜組織的發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。它為肺細(xì)胞開發(fā)了一個(gè)微環(huán)境來研究生理活動(dòng)。Wyss研究所設(shè)計(jì)了各種肺部微芯片,以演示典型LoC的工作。這些微芯片還能夠模擬肺水腫。
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(duì)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(jī)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(shí)現(xiàn)快速批量生產(chǎn)。微流控芯片的流體驅(qū)動(dòng)與檢測(cè)。
Yuen博士所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組的研究領(lǐng)域包括MEMS微電動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)和微流體學(xué),目前致力于研發(fā)新藥的非標(biāo)定檢測(cè)系統(tǒng)方面的研究。與芯片之間的比較美國(guó)CascadeMicrotech公司的CaliSartor認(rèn)為,當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域的微流體與20年前工業(yè)領(lǐng)域的半導(dǎo)體具有相似之處。計(jì)算機(jī)芯片的開發(fā)者解決了集成、設(shè)計(jì)和增加復(fù)雜性等問題,而微流體技術(shù)的開發(fā)者也正在從各方面克服微流控技術(shù)所遇到的此類問題。Cascade的市場(chǎng)在于開發(fā)半導(dǎo)體制造業(yè)的檢驗(yàn)和分析系統(tǒng),現(xiàn)在希望通過具微流控特征和建模平臺(tái)的L-Series實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)轉(zhuǎn)型。微流控芯片硅質(zhì)材料的加工工藝。上海微流控芯片發(fā)展
利用微流控芯片對(duì)cancer標(biāo)志物檢測(cè)。國(guó)產(chǎn)微流控芯片加工廠
為什么微流控芯片對(duì)我們很重要?微流控芯片是一種在十微米級(jí)直徑微小流道中的工作的系統(tǒng)。作為參考:1微米是一米的百萬分之一。一根頭發(fā)絲的直徑約為:40-50μm,可想而知流道甚至可以做到比頭發(fā)絲還細(xì)。在這種精密流道上工作有很多優(yōu)點(diǎn):微流控系統(tǒng)與使用培養(yǎng)皿和滴管的傳統(tǒng)測(cè)試方法相比,具有使用樣本量小等特點(diǎn),這意味著所需實(shí)驗(yàn)或者檢測(cè)所需昂貴化學(xué)品和試劑數(shù)量會(huì)降低不少。當(dāng)遇到有毒有害物質(zhì)時(shí),微流控檢測(cè)也會(huì)更安全,因?yàn)樵谖⒘骺叵到y(tǒng)中有毒物質(zhì)可以得到更好的控制。國(guó)產(chǎn)微流控芯片加工廠