微流控芯片的加工方法

微流控芯片的加工方法
微流控芯片的加工方法

微流控芯片的加工方法

MEMS技术是u-TAS发展的基础,也是微流控芯片加工中最广泛采用的方法。MEMS加工技术包括了常规平面工艺中的光刻、氧化、扩散、化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)生长、镀膜、压焊等,又增加了三维体加工工艺,如双面光刻、各向异性和各向同性化学腐蚀、等离子或离子束深刻蚀、LIGA技术、硅—硅键合、硅—玻璃键合等。

目前,国际上应用较为广泛的MEMS制造技术有牺牲层硅工艺、体微切削加工技术和LIGA工艺等,新的微型机械加工方法还在不断涌现,这些方法包括多晶硅的熔炼和声激光刻蚀等。结合微流控芯片的具体功能要求与芯片选用的材料特性,微流控芯片的加工工艺在MEMS加工工艺基础上有所发展,主要包括光刻和蚀刻等常规工艺,以及模塑法、软光刻、激光切蚀法、LIGA技术等特殊工艺。

1、硅质材料加工工艺

在硅材料的加工中,光刻(lithography)和湿法刻蚀(wetetching)技术是2种常规工艺。由于硅材料具有良好的光洁度和很成熟的加工工艺,主要用于加工微泵、微阀等液流驱动和控制器件,或者在热压法和模塑法中作为高分子聚合物材料加工的阳模。光刻是用光胶、掩模和紫外光进行微制造。光刻和湿法蚀刻技术通常由薄膜沉淀、光刻、刻蚀3个工序组成。

首先在基片上覆盖一层薄膜,在薄膜表面用甩胶机均匀地附上一层光胶。然后将掩模上的图像转移到光胶层上,此步骤为光刻。再将光刻上的图像,转移到薄膜,并在基片上加工一定深度的微结构,此步骤完成了蚀刻。

在石英和玻璃的加工中,常常利用不同化学方法对其表面改性,然后可以使用光刻和蚀刻技术将微通道等微结构加工在上面。玻璃材料的加工步骤与硅材料加工稍有差异,主要步骤有:1)在玻璃基片表面镀一层Cr,再用甩胶机均匀的覆盖一层光胶;2)利用光刻掩模遮挡,用紫外光照射,光胶发生化学反应;3)用显影法去掉已曝光的光胶,用化学腐蚀的方法在铬层上腐蚀出与掩模上平面二维图形一致的图案;4)用适当的刻蚀剂在基片上刻蚀通道;5)刻蚀结束后,除去光胶和牺牲层,打孔后和玻璃盖片键合。标准光刻和湿法刻蚀需要昂贵的仪器和超净的工作环境,无法实现快速批量生产,

2、高聚物材料加工工艺

以高聚物材料为基片加工微流控芯片的方法主要有:模塑法、热压法、LIGA技术、激光刻蚀法和软光刻等。模塑法是先利用光刻和蚀刻的方法制作出通道部分突起的阳模,然后在阳模上浇注液体的高分子材料,将固化后的高分子材料与阳模剥离后就得到了具有微结构的基片,之后与盖片(多为玻璃)封接后就制得高聚物微流控芯片。这一方法简单易行,不需要高技术设备,是大量生产廉价芯片的方法。热压法也需要事先获得适当的阳模。热压法的具体步骤为:在热压装置中将高聚物基片与阳模紧贴在一起,当基片加热到软化温度后,对阳模施加压力,可在基片上印制出相应的微结构,将阳模和基片一起冷却后脱模,就得到所需的微结构。此法比较适用于PMMA和PC等聚合物材料。LIGA技术适合高深宽比的聚合物芯片的制作,其加工流程是由X光深层光刻,微电铸和微复制3个环节构成。X光深层光刻可以在光胶中得到高深宽比的微通道;微电铸是在显影后的光胶图像间隙(微通道)中沉积金属,去掉光胶后得到所需微通道的阳模;微复制是在阳模上通过复制模塑方法在高聚物材料上形成所需的微通道结构。除了可制作较大高宽比的结构,与其它微细加工方法相比,LIGA技术还具有应用材料广泛,可以是金属、陶瓷、聚合物、玻璃等;可制作任意截面形状图形结构,加工精度高,可重复复制,符合工业上大批量生产要求,制造成本相对较低。激光刻蚀法是一种不同于以往方法的新加工方法,它可直接根据计算机CAD数据在金属、塑料等材料上加工微结构,是一种非接触式的加工手段。它利用紫外激光使高分子材料曝光,把二维图形复制下来,通过控制曝光的强度控制材料的刻蚀深度,最终用压力吹去降解产物,得到有通道的微流控基片,该方法加工简便快捷,但是对技术设备要求较高

3、软光刻加工工艺

从层析荧光到微流控生物芯片

45 . China Medical Device Information | 中国医疗器械信息 现场快速检验(Point-of-Care Test ,POCT )是体外诊断行业增长最快的领域。被广泛使用的血糖仪即为最成功的POCT 产品,占有整个POCT 市场60%以上的份额[1]。目前市场上最有代表性的两种便携式POCT 技术是胶体金(或荧光)免疫层析技术和荧光免疫毛细技术。前一种以多家中国公司的产品为代表,后一种以美国Alere 公司的Triage 产品系列为代表。免疫层析技术起始于上世纪80年代初,而Triage 产品的 开发始于上世纪90年代,都已有了二三十年的历史[2]。近两年来,随着精准力医疗的大力推进,对精准诊断关键因素之一的医疗检测仪器的性能提出了全新的要求。在此大背景下,,生物芯片技术和微流控技术两大关键技术在医疗检测行业迅速发展。理邦m16磁敏免疫分析系统(生产单位:深圳市理邦精密仪器股份有限公司,简称理邦)是其中一个具有代表性的产品。它把微阵列生物芯片集成进了微流体器件里面。其生物芯片是一 从层析荧光到微流控生物芯片 ——现场快速检验(POCT )技术基础概述 单万水 深圳市第三人民医院 (深圳 518112) 文章编号:1006-6586(2017)07-00 中图分类号:O657 文献标识码:A 收稿日期: 2017-02-18作者简介: 单万水,教授,主任技师。广东省临床重点专科检验科主任,深圳市第三人民医院院士工作站主任,深圳市医学会检验专委会副主任委员,深圳市医师协会检验分会副会长。 内容提要: 文章对目前现场快速检验(Point-of-Care Testing ,POCT )市场上的各种主流技术进行概述, 集中讨论POCT 市场占比最大的技术平台—免疫层析技术,根据其工作原理和制造过程,从基本的物理、化学原理出发讨论影响检测结果的主要因素,并从生产、应用层面探讨实现可靠检测的关键手段,进而针对目前精准医疗、个性化医疗的市场需求探讨POCT 技术的发展方向和最新出现的技术平台—基于生物芯片的微流控技术,最后就POCT 市场上的现有及未来技术平台进行综合分析。 关 键 词: 现场快速检验(POCT ) 免疫层析技术 微流控技术 生物芯片 From Lateral Flow Immunoassay to Microfluidic Biochip ——An Overview of Key POCT Technologies SHAN Wan-shui The Third People’s Hospital of Shenzhen (Shenzhen 518112)Abstract: The mainstream point-of-care test (POCT) technologies are reviewed. The lateral flow immunoassay (LFIA) technology which has the largest market share is discussed. The key factors in LFIA’s manufacturing processes and application affecting the test results are investigated based on the physical and chemical principles governing its operation. The means to improve the manufacturing process and precautions in handling the LFIA to ensure reliable test results is explored. Two key technologies, the microfluidic device and microarray biosensor which are being adopted by new POCT assays to meet the needs for precision medicine and personalized medicine, are examined. Key words: POCT, lateral flow immunoassay, microfluidics, biochip

微流控芯片五大优点及四大缺点分析

微流控芯片五大优点及四大缺点分析 微流控的五大优点(一)集成小型化与自动化微流控技术能够把样本检测的多个步骤集中在一张小小的芯片上,通过流道的尺寸和曲度、微阀门、腔体设计的搭配组合来集成这些操作步康,最终使整个检测集成小型化和自动化。 (二)高通量由于微流控可以设计成为多流道,通过微流道网络可以同时将待检测样本分流到多个反应单位,同时反应单元之间相互隔离,使各个反应互不相干扰,因此可以根据需要对同一个样本平行进行多个项目的检测。与常规逐个项目检测相比,大大缩短了检测的时间,提高了检测效率,具有高通量的特点。 (三)检测试剂消耗少由于集成检测的小型化,使微流控芯片上的反应单元腔体非常小,虽然试剂配方的浓度可能有一定比例的提高,但是试剂使用量远远低于常规试剂,大大降低了试剂的消耗量。 (四)样本量需求少由于只在小小的芯片上完成检测,因此需要被检测的样本量需求非常少,往往只需要微升甚至纳升级别。此外还可以直接用全血进行检测,对于婴儿、老人、残疾人这些血量少、静脉采集困难的人群,使其检测更加方便;或者是非常珍贵稀少的样本,使其多项指标检测成为可能。 (五)污染少由于微流控芯片的集成功能,原先在实验室里需要人工完成的各项操作全部集成到芯片上自动完成,使人工操作时样本对环境的污染降低到最低程度。例如在分子核酸类检测中,无论是样本本身,还是制备后准备用于检测的核酸,均会对实验室造成污染,气溶胶的扩散使得后续样本检测容易出现假阳性。这也是为什么常规分子核酸类检测需要至少在3个房间分别进行不同的操作。微流控技术的使用很好的解决了这一问题。 正因为微流控具有以上几个重要的优势和优点,使其成为了POCT的首选。而我们判断这类产品在市场上有没有需求和竞争力,可以从这几个方面上进行判断。 微流控的四大缺点(一)核心技术缺乏规范和标准一个成熟的微流控产品,往往需要配套使用的试剂,核心的微流控芯片,芯片驱动平台,光电检测模块,信号处理模块以及人机

分析化学 投稿须知

《分析化学》网上投稿须知 本编辑部与仪器信息网(https://www.360docs.net/doc/789695874.html,)合作组建了网上投稿系统,该系统集成了投稿、查询、审稿、修改、清样于一体。为了不断完善此系统,希望您悉心指教,并告知我们(fxhx@https://www.360docs.net/doc/789695874.html,),分析化学编辑部会参照您的建议进行完善,不断加快您稿件的处理周期,以适应当今科技交流日新月异的要求。 您在投稿时,需先登录本刊主页(https://www.360docs.net/doc/789695874.html,),点击“我要投稿”,然后按照要求提交论文即可。以下是本刊对稿件的详细要求,请您仔细阅读。 1、栏目及字数要求 1.1 特约来稿邀请分析化学领域知名的国内学者在以下方面进行深入报道:撰写最新的研究成果或者该领域的评述与进展,报道国内学者在国际学术领域活跃的最新研究项目。该栏目及时追踪分析化学领域最新的发展动向,以图文的特写形式让读者快速掌握近期研究者所关注的态势,广泛传播科学研究对社会的促进 作用。本栏目不收取任何费用,并给予稿酬。 1.2 研究快报论文的创新性强,学术价值重大,投稿时需要对文章的学术价值和创新性进行简要的说明,作者需突出论文的创新思想和初步的研究结果。撰写格式包括中英文题目、作者、单位、中英文摘要、关 键词、正文、参考文献等;同时将篇幅控制在3000 字左右,并提供全文的英文译稿(在ScienceDirect网同步发表)。发表周期在3 个月内。 1.3 研究报告具有原始性和创造性的研究成果。全文包括图、表、参考文献和中、英文摘要不得超过6000 字。 1.4 研究简报具有创新性和在前人研究基础上有重大改进的研究成果。全文包括图、表、参考文献和中、英文摘要不得超过4000 字。 1.5 仪器装置及实验技术主要报道新分析仪器的研制、性能及其应用,实验装置和实验技术的重大改进成果。全文包括图、表、参考文献和中、英文摘要不得超过5000 字。 1.6 评述与进展评述国内外分析化学前沿的新进展及新动向。全文连同图、表、参考文献和中、英文摘要不得超过10000 字。发表的同时必须附英文翻译稿,在ScienceDirect网站同步发表。 1.7 NEWS介绍国内学者在国际知名期刊发表的论文。主要以中文的形式提供论文的概述性的摘要, 内容包括研究目的、操作条件、必要的数据和结论,同时配以主题图片;篇幅不超过1000 字。 2、来稿要求和注意事项 2.1本刊只接受以Word 文档编写的稿件, 对于编写格式不符合本刊要求的稿件,将不予送审,直接退稿。2.2涉及与本工作有关的成果,投稿时请附单位介绍信,由单位负责稿件密级、质量和署名顺序等的审查。获奖或有重大效益论文请附说明和有关证件复印件。发表之后获奖论文望来函告知,本刊将酌赠刊物。来稿注明通讯联系人或第一作者的电话和电子信箱。 2.3来稿应观点明确,数据准确、完整,文字精练,层次分明。中、英文摘要必须包含本文主要目的、方法(条件)和贡献的具体简要内容,力戒空洞。英文摘要以不少于1000 字符为宜。应包含实验目的、方法、条件、重要的实验数据和结论等信息。引言部分应扼要说明研究工作的目的、意义,前人有关工作状况及本文的创新点。稿件用A4 幅面纸排版,稿件图、表须工整清楚。 2.4文中插图清晰,坐标标度准确标明。图表均需附题并编号,图题、图注、表题、表中内容及表注均全 部采用中英文对照表述(中文列前)。图题及图注应在图下方注明。表格采用三线制列出。请采用ChemDraw 或其他画图软件制作文中结构式、数学式、反应式。曲线图用Origin软件绘制,可以使用彩色,图中不同的 曲线须用符号作标注,以便在黑白打印时能够区分。论文的照片图像应为彩色或灰度图,分辨率应达到600 dpi 以上。所有图片必须在正文中有所提及,并插入到首次提及的段落后。 2.5关键词请参照《汉语主题词》选择。 2.6稿件中计量单位及符号必须按“中华人民共和国国家计量标准冶及有关GB标准规定书写。物理量的符号一律用斜体字母,单位符号和词头用正体字母。 2.7学名词术语,请参照中国化学会推荐的“化学命名原则书写。 2.8文题应简单明确,并力求包含尽可能多的内容信息,总字数一般不超过30字,尽量避免使用副标题。

微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医上的应用

动物医学进展,2019,40(5):115G119 P r o g r e s s i nV e t e r i n a r y M e d i c i n e 微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医上的应用 一收稿日期:2018G02G27 一基金项目:国家重点研发计划项目(2016Y F D 0500707);河南省科技厅基础与前沿研究项目(162300410166 )一作者简介:陈凯丽(1991-) ,女,河南郑州人,硕士研究生,主要从事动物寄生虫学研究.?通讯作者陈凯丽,刘珍珍,王朋林,郑一玲,菅复春? (河南农业大学,河南郑州450002 )一一摘一要: 微流控芯片是以微米尺度对被检测流体样品进行操作为特点的技术,与传统的检测方法相比,具有样品消耗少二速度快二效率高等优势.近年来,基于该技术已开发出很多方便快捷的检测方法,例如毛细管电泳二质谱检测二免疫检测二电化学检测二光学检测等.随着畜牧养殖业的规模化和集约化发展,动物疾病对畜牧业的影响日益加大.因此,早期快速检测动物疫病病原具有重要的社会效益和经济价值.论文就几种常用微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医领域的应用进行综述,以期为动物疾病诊断提供参考.一一关键词: 微流控芯片;检测方法;畜牧兽医;应用中图分类号:S 853.21 文献标识码:A 文章编号:1007G5038(2019)05G0115G05 一一人类基因组计划的提前完成在很大程度上有赖于美国P EB i o s y s t e m s 公司研制出的高效毛细管自动测序仪,同时也向人们展示了先进检测技术的重要性.微流控芯片(m i c r o f l u i d i c c h i p )检测技术与传统的分析仪器比较,具有使用成本低二样品体积小二 灵敏度高二易于和其他技术设备集成以及良好的兼 容性等显著优势[ 1] .该技术是在数平方厘米的芯片上对化学或者生物样品进行操作和检测的一种生物芯片技术,可以完成样品的预处理二分离二稀释二混 合二化学反应二检测以及产品的提取等所有步骤[ 2G3 ].因其独特的优势,无论在基础研究还是产品的开发方面都受到国际上的广泛关注,目前在生命科学等诸多领域都得到了广泛的应用,本文主要概述了几种常用的微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医检测中的应用. 1一微流控芯片技术的发展简介 微流控芯片技术也叫芯片实验室(l a bo na c h i p ,L O C ),是一种以在微米尺度空间完成对化学或生物样品的常规化学和生物实验室功能为主要特 征的技术平台[4] ,简单地说就是在便携设备上甚至 是邮票大小的芯片上实现常规分析实验室所能承担 的功能.该技术是由瑞士学者在1990年提出[5] , 但是当时并没有得到人们的关注,发展前景不是十分明朗.直到1994年美国橡树岭国家实验室对芯片 毛细管电泳的进样方法进行改进[6] ,使其性能和实 用性得到了很大的提高,这在很大程度上促进了微流控芯片技术的发展.在2004年被美国B u s i n e s s 2.0杂志列为 改变未来的7种技术之一 .微流控芯片检测技术虽然在我国的研究起步较 晚,由于科研工作者的不断探索,也得了一定的成就.方肇伦院士率先在国内开展微流控分析系统的研究,发起并组织的 沈阳国际微流控学学术论坛 显著推动了微流控学在我国的发展.林炳承作为我国微流控芯片领域的推动者,其所著的?图解微流控芯片实验室?一书为该领域的研究提供了相应的参考依据. 2一微流控芯片不同检测方法及其在畜牧兽 医中的应用 一一微流控芯片的检测方法主要涵括毛细管电泳二质谱检测二免疫检测二电化学检测及光学检测.2.1一毛细管电泳 毛细管电泳(c a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i s ,C E )又称高效毛细管电泳(h i g h p e r f o r m a n c ec a p i l l a r y e l e c Gt r o p h o r e s i s ,H P C E ),是依据样品中各种组分的浓度不同和分配行为上的差异来实现分离的继高效液相 色谱之后又一新型的液相分离技术[ 7] .雄性激素是调控动物繁殖行为的主要因子,而睾酮作为雄激素中最重要的激素不仅能够促进副性腺功能还能刺激 精子,对于多胎动物具有十分重要的作用.H u a n g Y 等[8] 将微流控芯片毛细管电泳与化学发光检测器 相结合,在最佳条件下仅需30s 即可准确的检测出 睾酮,这为调控动物的繁殖行为提供了快速有效的

信息技术基础与应用试题及100分答案

《信息技术基础与应用》在线考试 答案在最后面 一、单项选择题(共10小题,每小题2分) 1.有关数字地球的应用,正确的是 A. 可以控制犯罪的发生 B. 可为国家大型工程决策提供重要的参考数据 C. 可以控制降水发生的时间和地点 D. 可以控制地质灾害的发生 2.计算机的核心中央处理器简称() A. PUC B. PCU C. CPU D. CUP 3.信息安全需求不包括()。 A. 保密性、完整性 B. 可用性、可控性 C. 不可否认性 D. 语义正确性 4.下列不属于短距离无线通讯网的是() A. 蓝牙 B. 3G

C. RFID D. Zigbee 5.接入Internet的计算机必须共同遵守()。 A. CPI/IP协议 B. PCT/IP协议 C. TCP/IP协议 D. PTC/IP协议 6.下列对软件配置的叙述不正确的是() A. 软件配置独立于硬件 B. 软件配置影响系统功能 C. 软件配置影响系统性能 D. 软件配置受硬件的制约 7.下面哪一种说法是不正确的() A. 电子出版物存储容量大,一张光盘可存储几百本书 B. 电子出版物可以集成文本、图形、图象、动画、视频和音频等多媒体信息 C. 电子出版物不能长期保存 D. 电子出版物检索快 8.下面哪种生物芯片不属于微阵列芯片() A. 基因芯片 B. 蛋白芯片 C. PCR反应芯片 D. 芯片实验室

9.信息高速公路是以微电子技术. 现代通信技术和()作为“路基”。 A. 多媒体技术 B. 网络技术 C. 计算机技术 D. 接口技术 10.使通信质量下降甚至中断的主要原因是() A. 噪声与干扰 B. 载波大小 C. 频率 D. 相位 二、多项选择题(四选项)(共10小题,每小题3分) 1.计算机与网络定律有() A、摩尔定律 B、贝尔定律 C、吉尔德定律 D、麦特卡尔夫定律 2.程控交换技术包含以下传输技术() A、窄带综合业务数字网(N—ISDN) B、ATM(异步转移模式) C、光交换技术 D、光纤通信 3.总线是CPU与其它各功能部件之间进行信息传输的通道,按所传送信息的不同类型,总线可以分

微流控芯片的加工方法

微流控芯片的加工方法 MEMS技术是u-TAS发展的基础,也是微流控芯片加工中最广泛采用的方法。MEMS加工技术包括了常规平面工艺中的光刻、氧化、扩散、化学气相沉积(chemical vapor deposition,CVD)生长、镀膜、压焊等,又增加了三维体加工工艺,如双面光刻、各向异性和各向同性化学腐蚀、等离子或离子束深刻蚀、LIGA技术、硅—硅键合、硅—玻璃键合等。 目前,国际上应用较为广泛的MEMS制造技术有牺牲层硅工艺、体微切削加工技术和LIGA工艺等,新的微型机械加工方法还在不断涌现,这些方法包括多晶硅的熔炼和声激光刻蚀等。结合微流控芯片的具体功能要求与芯片选用的材料特性,微流控芯片的加工工艺在MEMS加工工艺基础上有所发展,主要包括光刻和蚀刻等常规工艺,以及模塑法、软光刻、激光切蚀法、LIGA技术等特殊工艺。 1、硅质材料加工工艺 在硅材料的加工中,光刻(lithography)和湿法刻蚀(wetetching)技术是2种常规工艺。由于硅材料具有良好的光洁度和很成熟的加工工艺,主要用于加工微泵、微阀等液流驱动和控制器件,或者在热压法和模塑法中作为高分子聚合物材料加工的阳模。光刻是用光胶、掩模和紫外光进行微制造。光刻和湿法蚀刻技术通常由薄膜沉淀、光刻、刻蚀3个工序组成。

首先在基片上覆盖一层薄膜,在薄膜表面用甩胶机均匀地附上一层光胶。然后将掩模上的图像转移到光胶层上,此步骤为光刻。再将光刻上的图像,转移到薄膜,并在基片上加工一定深度的微结构,此步骤完成了蚀刻。 在石英和玻璃的加工中,常常利用不同化学方法对其表面改性,然后可以使用光刻和蚀刻技术将微通道等微结构加工在上面。玻璃材料的加工步骤与硅材料加工稍有差异,主要步骤有:1)在玻璃基片表面镀一层Cr,再用甩胶机均匀的覆盖一层光胶;2)利用光刻掩模遮挡,用紫外光照射,光胶发生化学反应;3)用显影法去掉已曝光的光胶,用化学腐蚀的方法在铬层上腐蚀出与掩模上平面二维图形一致的图案;4)用适当的刻蚀剂在基片上刻蚀通道;5)刻蚀结束后,除去光胶和牺牲层,打孔后和玻璃盖片键合。标准光刻和湿法刻蚀需要昂贵的仪器和超净的工作环境,无法实现快速批量生产, 2、高聚物材料加工工艺 以高聚物材料为基片加工微流控芯片的方法主要有:模塑法、热压法、LIGA技术、激光刻蚀法和软光刻等。模塑法是先利用光刻和蚀刻的方法制作出通道部分突起的阳模,然后在阳模上浇注液体的高分子材料,将固化后的高分子材料与阳模剥离后就得到了具有微结构的基片,之后与盖片(多为玻璃)封接后就制得高聚物微流控芯片。这一方法简单易行,不需要高技术设备,是大量生产廉价芯片的方法。热压法也需要事先获得适当的阳模。热压法的具体步骤为:在热压装置中将高聚物基片与阳模紧贴在一起,当基片加热到软化温度后,对阳模施加压力,可在基片上印制出相应的微结构,将阳模和基片一起冷却后脱模,就得到所需的微结构。此法比较适用于PMMA和PC等聚合物材料。LIGA技术适合高深宽比的聚合物芯片的制作,其加工流程是由X光深层光刻,微电铸和微复制3个环节构成。X光深层光刻可以在光胶中得到高深宽比的微通道;微电铸是在显影后的光胶图像间隙(微通道)中沉积金属,去掉光胶后得到所需微通道的阳模;微复制是在阳模上通过复制模塑方法在高聚物材料上形成所需的微通道结构。除了可制作较大高宽比的结构,与其它微细加工方法相比,LIGA技术还具有应用材料广泛,可以是金属、陶瓷、聚合物、玻璃等;可制作任意截面形状图形结构,加工精度高,可重复复制,符合工业上大批量生产要求,制造成本相对较低。激光刻蚀法是一种不同于以往方法的新加工方法,它可直接根据计算机CAD数据在金属、塑料等材料上加工微结构,是一种非接触式的加工手段。它利用紫外激光使高分子材料曝光,把二维图形复制下来,通过控制曝光的强度控制材料的刻蚀深度,最终用压力吹去降解产物,得到有通道的微流控基片,该方法加工简便快捷,但是对技术设备要求较高 3、软光刻加工工艺

微流控芯片研究进展与应用

“Lab‐on‐a‐Chip” 二十一世纪的分析测试平台 分析测试无疑是人类最频繁的科学技术活动之一。在人类发展的历史上,分析测试技术对科学技术的进步和经济的发展起到了至关重要的作用。在以生命科学为主导的21世纪,分析测试技术集中体现了当今世界各项高新技术的综合水平,总的发展方向是更加微型化、自动化、快速化与便携化。20世纪90年代出现的微全分析系统(Miniaturized Total Analysis Systems, μ-TAS)完全符合这一战略目标。 μ-TAS又称为芯片实验室(Lab-on-a-chip),是指通过微电子领域已经发展成熟的微型机电技术(Micro-electromechanical Systems, MEMS)在一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上构建微型实验室分析平台,该平台集成了生物和化学分析领域中所涉及各种基本操作单位,如样品制备、反应、分离、检测及细胞培养、分选、裂解等,可取代常规生物或化学实验室的各种功能。芯片实验室的优势在于分析化学、微机电加工(MEMS)、计算机、电子学、材料科学与生物学、医学和工程学的交叉,有利于实现分析检测从试样处理到检测的整体微型化、自动化、集成化与便携化这一目标。 计算机芯片使计算微型化,而芯片实验室使实验室微型化,因此,在生物医学领域它可以使珍贵的生物样品和试剂消耗降低到微升甚至纳升级,而分析速度成倍提高,成本成倍下降;在化学领域它可以使以前需要在一个大实验室花大量样品、试剂和很多时间才能完成的分析和合成,将在一块小的芯片上花很少量样品和试剂,以很短的时间同时完成;在分析化学领域,它可以使以前大的分析仪

PDMS微流控芯片的制作

PDMS微流控芯片的制作 摘要:采用最常见的材料PDMS制作微流控芯片,PDMS作为高分子聚合物中的固化型聚合物,被 广泛运用于制备微流控芯片。芯片由PDMS基片和PDMS盖片组成,微流控沟道位于基片上,由盖片进行密封 关键词: PDMS 固化型聚合物微流控芯片基片盖片 1 引言 微流控分析芯片的加工技术起源于半导体及集成电路芯片的加工,但芯片通道的加工尺寸远大于大规模集成电路,芯片的大小约数平方厘米,微通道宽度和深度为微米级,因此对加工技术的要求要低一些。另一方面,对芯片材料的选择,微通道的设计,微通道的表面改性及芯片的制作则是微流控分析芯片的关键问题。 最早的微流控芯片是用单晶硅制作。这主要得益于成熟的微电子和微机械加工技术。玻璃微流控芯片具备优良的光学性能和支持电渗流特性,易于表面改性,可直接借鉴传统的毛细管电泳分析技术,因此在微流控芯片发展初期受到更多重视并得到相应发展,至今仍是最广泛使用的芯片之一。用玻璃材料制作微流控芯片具有很多的优越性,但聚合物以其较玻璃价廉,制作方法简单,生产成本低,可制作一次性使用芯片等特点,正日益为人们所关注。制作聚合物芯片的方法有复制,浇注,注塑,热压等,可在微米尺度范围内加工具有复杂微通道网络的聚合物基片。制作的基片与盖片封合,形成微流控通道。通道表面可进行改性,以提供合适的物理,化学或生物功能,如制成亲水性,易于溶液的装载;制成疏水性则可用作毛细阀,蛋白质,酶或免疫分子的固定和表面电荷的附着。聚合物具有多样化的物理和化学性质,针对特定的应用可选择不同的聚合物。 2 PDMS微流控芯片的制作 2.1 制作材料 聚二甲基硅氧烷(PDMS),固化剂 , SU-8光固胶,培养皿,锡纸,沾灰胶,打孔器 2.2 制作过程 2.2.1 模具的制作

MEMS微流体传感器

MEMS技术和基于MEMS的微流体装置 李宗安309010173 (南京210094) 摘要:本文简要阐述了MEMS技术概念及其加工方式、特点,重点结合了MEMS和微流控芯片技术,介绍了MEMS技术在微流体领域的应用状况,选取了一种具有代表性的微隔膜泵,详细表述了此种微泵的加工工艺和过程。 关键字:MEMS微流体器件硅加工 1引言 微电子机械系统即MEMS,是Micro Electro Mechanical Systems的缩写,也可简称为微机电系统。MEMS技术的起源可追溯到20世纪60年代,1989年后MEMS一词就渐渐成为一个世界性的学术用语,MEMS技术的研究与开发也日益成为国际研究的热点。与MEMS一词同时流行的还有Micro Machine(微机械,日本)和Micro System(微系统,欧洲)。当前,常常不加区分的与MEMS通用。 微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical System),是以微电子、微机械及材料科学为基础,研究、设计、制造具有特定功能的微型装置,包括微结构器件、微传感器、微执行器、微机械光学器件以及微系统等。MEMS发展的目标在于通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域和产业。 MEMS器件具有较低的能耗与较高的效率、精度、可靠性以及灵敏性,非常适于制造微型化系统。MEMS技术是多种学科交叉融合具有战略意义的前沿高技术,是未来的主导产业之一,将对21世纪人类的科学技术、生产方式和生活方式产生深远的影响。 2MEMS加工技术 MEMS加工工艺是在传统的微电子加工工艺(也称集成电路IC工艺)基础上发展起来的,后又发展了一些适合制作微机械的独特技术,这些独特技术和常规集成电路工艺相结合实现了MEMS。这些技术统称为微机械加工技术。按照技术发展的来源分,MEMS加工技术分为三种: 一、以美国为代表的以集成电路加工技术为基础的硅基微加工技术; 二、以德国为代表发展起来的利用X射线深度光刻、微电铸、微铸塑的LIGA(Lithograph galvanfomung und abformug)技术; 三、以日本为代表发展的精密加工技术,如微细电火花EDM、超声波加工、激光加工等。 按照加工的基底材料分,微机械加工工艺分为硅基加工和非硅基加工。 硅基加工技术比较成熟,硅的力学性能较好,适合做微型机械。硅基工艺包括表面光刻技术、体加工技术、表面加工技术、LIGA技术、晶片键合技术和非传统硅MEMS加工技术。这些微机械加工工艺相互补充,各有所长。形成了一套比较完善的加工体系,为微电子机械系统的研究与开发奠定了坚实的物质基础。 3MEMS与微流控芯片技术 近来人们对于MEMS的研究很大的注意力转移到了微流控芯片上。微流控芯片是把化学和生物等领域中所涉及的样品制备、反应、分离、检测及细胞培养、分选、裂解等基本操作单元集成或基本集成到一块几平方厘米(甚至更小)的芯片上,由微通道形成网络,以控制微流体贯穿整个系统,用以取代常规化学或生物实验室的各种功能的一种技术平台。微流控芯片的基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。[1]微流控芯片包含了一系列的子系统,如图1所示。总的来说通过一个微流体网络通道,把输入的流体或其他物质转化为所需要的输出物,当然,这其中可能会涉及到样品的分离、反应室或者是对于过程的测试设备。然而,虽然针对特定的应用会需要这些子系统的不同的组合,但是他们都会包括微流体输送、转换和驱动装置。精确并符合要求的控制、检测和引

(整理)微流控芯片材料PDMS表面改性

微流控芯片材料PDMS表面改性

目录 第1章微流控芯片 0 1.1 微流控芯片应用 0 1.2 微流控芯片材料 0 1.3 PDMS (1) 第2章蛋白质在材料表面的吸附 (3) 2.1 蛋白质吸附过程中的相互作用力 (3) 2.2 蛋白质吸附和脱附过程 (4) 2.3 蛋白质在材料表面吸附过程影响因素 (5) 2.3.1 蛋白质 (5) 2.3.2 溶液 (5) 2.3.3 材料 (5) 第3章PDMS表面改性 (7) 3.1 PDMS表面改性方法 (7) 3.1.1 物理修饰法 (7) 3.1.2 化学修饰法 (7) 3.2 PDMS紫外光照处理 (8) 3.3 PDMS表面枝接聚乙二醇(PEG) (9) 3.3.1 枝接过程 (9) 3.3.2 实验结果和表征 (10) 3.3.3 枝接PEG抗蛋白质吸附机理 (11) 参考文献 (13)

第1章微流控芯片 20世纪90年代,Manz A等人首先提出微型全分析系统(miniaturized total analysis system,μ-TAS)的概念,其中芯片式μ-TAS也称芯片实验室(Lab on a chip),根据原理不同分为微流控芯片和微阵列芯片。 微流控芯片又称芯片实验室(Lab on a Chip),是微机电加工技术(MEMS)的一个典型应用,在硅、石英、玻璃或高分子聚合物[1] 等基质材料上加工出微管道、微阀、微泵、微反应器、电极等功能单元,基于分析化学的相关理论和技术,实现生物或者化学领域所涉及的样品纯化、反应、萃取、分离、检测等一系列功能的实验装置,以微尺寸效应为基础,以微管道网络为基本特征,以微流体为核心。 微流控芯片结合“微”和“全”的优点,具有较高的分析效率和极大的试剂消耗量,实现生物样品分析检测的集成化、自动化、便携化。从本世纪初开始,微流控芯片技术得到飞速发展。作为微流控芯片的基本载体,材料对芯片加工精度和功能等有极其重要的意义,芯片材料的研究也在不断深入。 1.1微流控芯片应用 微流控芯片所表现出的整体性和系统性具有难以估量的潜在能力,使得微流控芯片具有了强大的发展活力和美好的应用前景。随着研究工作的深入展开,微流控芯片的发展已经远远超越了发展初期的雏形—毛细电泳芯片,主要应用方向包括蛋白质[2] 、核酸和肤等的分离分析,以及酶分析、免疫分析、多相化学反应等,己经涉及的应用领域包括疾病诊断、环境检测、食品安全、司法鉴定、体育竞技以及反恐、航天等事关人类生存质量的诸多方面。 1.2微流控芯片材料 微流控芯片材料主要分为硅质材料、聚合物材料和其他材料,其基质材料具体分类、优缺点如表1-1所示。

图解纸芯片制作及应用进展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/789695874.html, 图解纸芯片制作及应用进展 作者:齐云龙丁永胜 来源:《现代仪器与医疗》2013年第03期 摘要纸可以作为分离和快速检测技术的支撑材料,采用纸质微流控芯片可实现传统试纸所无法实现的对多组分目标物的同时、定量分析,满足对样品中临床疾病标志物和食品、环境中重要污染物的快速、廉价和便携式分析的需求。目前已开发许多快速、简便、重复性好、成本低的纸芯片制备方法。本文以图解方式简要介绍国内外在纸芯片制作及应用方面的研究进展。 关键词图解纸芯片制作应用进展 前言 微流控芯片(Microfluidic Chip)借鉴半导体微加工技术和(或)微电子工艺在芯片上构 建微流路系统(由储液池、微反应室、微通道、微电极、微电路中的一种或几种组成),加载生物样品和反应液后,在压力泵或电场的作用下形成微流路,在芯片上进行一种或连续多种反应,可达到高通量快速分析的目的。 “芯片实验室(Lab-on-a-chip)”或称微全分析系统(Miniaturized Total Analysis System,μ-TAS)意指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单元集成或基本集成到芯片上,用以完成不同的生物或化学反应过程,并对其产物进行分析。 功能化芯片实验室大体包括3部分:芯片;分析仪,包括驱动源和信号检测装置;实现芯片功能化方法和试剂盒。 采用微流控芯片分析具有突出优点:(1)系统微型化,芯片面积常为数平方厘米;(2)试样、试剂消耗低,污染少;(3)分析速度快、高通量(通道短,场强高,分离快);(4)自动化、集成化程度高——反应、分离可控性大大提高,在集成化基础上可制成便携式仪器用于现场分析。其研究应用日趋广泛,涉及生命科学、化学、材料、生物合成、生化诊断分析、药物筛选等领域[1~9]。 纸芯片(Paper-based microfluidics)或纸芯片分析装置(Microfluidic Paper-based Analytical Devices,μPADs或Lab-on-paper Analytical Systems)是微流控分析系统的新成员,与普通意义上的微流控芯片相比,它成本低、制备简便、无需复杂外围设备,能够进行真正意义上一次性、价格低廉、便携式的分析,已经越来越受到关注[10],被普遍视为未来现场实时诊断发展趋势之一[11~14],本文重点介绍纸芯片的制作及应用。 1 纸芯片概述

微流控芯片技术详解_微流控技术在生物医学上的应用

微流控芯片技术详解_微流控技术在生物医学上的应用 微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。 本文首先介绍了微流控技术原理及微流控芯片的工作原理,其次详细的阐述了微流控芯片技术,最后介绍了微流控技术在生物医学上的应用,具体的跟随小编一起来了解一下。 微流控技术原理微流控(microfluidics )是一种精确控制和操控微尺度流体,以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术,具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等缩微到一个几平方厘米芯片上的能力,其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。是一个涉及了工程学、物理学、化学、微加工和生物工程等领域的交叉学科。 微流控是系统的科学技术,它使用几十到几百微米尺度的管道,处理或操控很少量的(10*至10~18升,1立方毫米至1立方微米)流体。最初的微流控技术被用于分析。微流控为分析提供了许多有用的功能:使用非常少的样本和试剂做出高精度和高敏感度的分离和检测,费用低,分析时间短,分析设备的印记小。微流控既利用了它最明显的特征一一尺寸小,也利用了不太明显的微通道流体的特点,比如层流。它本质上提供了在空间和时间上集中控制分子的能力。 微流控芯片的工作原理微流控芯片采用类似半导体的微机电加工技术在芯片上构建微流路系统,将实验与分析过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片结构上,加载生物样品和反应液后,采用微机械泵。电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动,形成微流路,于芯片上进行一种或连续多种的反应。激光诱导荧光、电化学和化学等多种检测系统以及与质谱等分析手段结合的很多检测手段已经被用在微流控芯片中,对样品进行快速、准确和高通量分析。微流控芯片的最大特点是在一个芯片上可以形成多功能集成

微流控技术与芯片实验室

第26卷第3期2011年6月 大学化学 UNIVERSITY CHEMISTRY Vol.26No.3 Jun.2011  微流控技术与芯片实验室 赵亮 黄岩谊* (北京大学工学院北京大学生物动态光学成像中心 北京100871) 摘要 作为芯片实验室的典型代表性技术,微流控技术发展迅速,目前已经成为一门涵盖了从分离分析二分子生物学研究到生物医学诊断的交叉学科三本文主要归纳了微流控芯片技术的基本概念二发展概况二构建方法,以及在生物学应用领域的最新研究进展,特别介绍了在单细胞研究领域以及面向最终应用的生物医学诊断方面的典型技术三 关键词 微流控 芯片实验室 高通量 微全分析 芯片实验室是lab?on?a?chip的直译,它并不是一个精确定义的科学概念,而是一个新兴的领域三原则上,所有生物与化学实验室功能的微型化手段均可以用芯片实验室技术来指代三芯片实验室概念中的代表性技术就是针对小尺度液体操控的微流控技术(microfluidics)三除此之外,芯片实验室技术也包括了非流动的静态微型实验系统,例如传统定义中的生物芯片三这类芯片系统通常是微阵列芯片(micro?arrays),如基因芯片二蛋白质芯片等三它们的特点是流体的流量通常未被控制,可以认为是微流控芯片的特殊类型三这类芯片一般通过检测点阵上的不同反应(如杂交或者蛋白相互作用等)来进行分析,功能较为有限三相对而言,可以控制流体精确运动的微流控芯片则具有更广泛的类型二功能与用途三这一技术受到许多从事物理科学(物理学二化学二力学等)二生命科学以及工程科学的研究者的广泛关注,被应用到这些领域的实验研究中三本文主要介绍微流控芯片技术及其基本发展过程,着重介绍微流控芯片技术的最新研究进展及其在化学和生命科学领域的应用三 在化学和生物学研究中,绝大部分实验都是在溶液状态下进行的三由于研究人员对化学和生物学实验的液体体积要求越来越小,通量要求越来越高,对实验自动化与可操控性的要求也越来越迫切,传统的承载和转移操作液体的器材和工具(如烧杯二试管二培养皿等)已经不再满足科学工作者的需求三新型技术手段必须具备可操作更小体积的液体二更小型化的尺寸二更高的实验通量二更加自动化控制的特点三微流控芯片就是一种在这样的需求中应运而生的技术,用以进行微量甚至是极微量液体的操控与分析三 从微流控芯片的发展历史上看,这一技术的孕育和发展具有一定的必然性三科研市场和医疗的需求,加上在微电子领域的相关加工技术日渐成熟,催生了微流控芯片技术并加速了它的发展[1]三在医疗健康二检验检疫二环境监测二劳动保护二司法鉴定等领域,对分子分析的需求越来越多,要求也越来越高三对分离分析技术如色谱和毛细管电泳手段的微型化,成为市场的实际需求三这一需求的背后,是庞大的医疗诊断消费群体以及国家安全的需要三随着分子生物学的研究日渐深入,更大通量和更低消耗的实验技术成为必需三微流控芯片技术正好代表了这种趋势,符合现代分子生物学二基因组学二蛋白质组学等学科的发展步伐三20世纪后半叶迅速发展的微电子工业积累了大量的微加工经验,这些经验不仅使得许多微流控芯片加工所必需的理论和技术得以成熟,而且成型了许多相关设备和仪器,发明了许多相应的新材料;同时,由于产业的推动和市场的不断扩大,加工成本也大大降低三 1975年,斯坦福大学的Terry等人[2]利用微加工手段,在一片硅晶片上蚀刻出了微细的管道,用作气相色谱的色谱柱,进行微量气体分离分析的研究三这个器件可能是第一个现代意义上的微流控装置三*通讯联系人,E?mail:yanyi@https://www.360docs.net/doc/789695874.html,

数学物理书单

书名作者标价固体物理导论(原著第8版) 基泰尔(平装) 58 什么是数学R·柯朗 西方文化中的数学M·克莱因(Kline Morris) 爱因斯坦传亚伯拉罕·派斯 Mathematical Methods for Physicists Arfken & Weber A First Course in General Relativity B. Schutz Principles of Physical Cosmology Peebles 原子舞者:费米传埃米里奥·赛格雷 狄拉克:科学和人生赫尔奇·克劳 广义相对论与宇宙论温伯格 时间简史 宇宙的琴弦 寻找薛定鄂的猫 和谐与统一玻尔传 别闹了费曼先生 量子力学概论(翻译版) 大卫·J·格里菲斯(DAVID J.GRIFFITHS) 量子力学概论(英文版) 大卫·J·格里菲斯(DAVID J.GRIFFITHS) 电动力学导论(第3版) David J.Griffiths 光学原理马科斯·玻恩 (Born.M.) , 埃米尔·沃 耳夫(Wolf.E.) The Meaning of Relativity 狭义与广义相对论浅说 数学物理(第1卷)(英文版)+ 数学物理 哈萨尼 (Hassani.S.) (第2卷) 物理学史弗·卡纳里、戴念祖 计算物理(第2版)纳卡尼什乔达诺 时空与几何(英文版) 图解微流控芯片实验室林炳承,秦建华 柔性太阳能电池高扬译 武大逸事 量子世界:写给所有人的量子物理肯尼斯·W.福特 上帝与新物理学(物理系列) 保罗·戴维斯 物理学的困惑(美)斯莫林、李泳 纠缠态:物理世界第一谜阿米尔·艾克塞尔 笛卡儿的秘密手记阿米尔·艾克塞尔 科学新文献:神秘的阿列夫阿米尔·艾克塞尔 上帝的方程式阿米尔·艾克塞尔

微流控芯片细胞捕获分离方法概述

微流控芯片细胞捕获分离方法概述 董盛华1)张晶2)葛胜祥2)** (1)厦门大学生命科学学院,厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心,厦门 361100) 2)厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心,厦门 361100) 摘要细胞捕获分离是免疫学、诊断检测、病理研究等学科经常用到的生物学实验方法.近年来微流控芯片平台的细胞捕获分离方式花样繁多,层出不穷,它具有可快速检测、所需样本量少、节约试剂、成本低廉等优势.本文主要对近年来多种微流控细胞捕获分离的方法,以免疫捕获分离和无标签细胞分离两类对其进行介绍.免疫捕获分离是较为传统的细胞捕获分离方式,它的特异性好,捕获分离后的细胞纯度较高.无标签细胞分离是近几年热门发展的技术手段,它采用物理与生物相结合的方式,能较好的保持细胞的完整性和生物活性.细胞捕获分离在微流控平台的应用虽然发展迅速,但其在工业化生产和微型化整合等方面还存在一些问题,只有解决生产问题,细胞捕获分离在微流控平台的应用才真正具有实际价值,可以真正作为一种技术手段用于日常的实验操作和医学检测中.就目前而言,细胞捕获分离在微流控芯片中还具有很大的发展前景. 关键字微流控芯片,细胞分离,免疫捕获,无标签细胞分离 学科分类号Q81,R44 1 *国家自然科学基金,基于微流控集成芯片的全自动CD4+T淋巴细胞计数HIV艾滋病现场检测方法研究资助(81371711). **通讯联系人. Tel:135******** , E-mail: sxge@https://www.360docs.net/doc/789695874.html, 收稿日期:2016-06-27,接受日期:2016-10-20

2 生物化学与生物物理进展Prog. Biochem. Biophys. 1 引言 细胞捕获分离是指把在液体中的多种混合细胞通过物理化学生物等手段,从液体中分离出一种或几种细胞的过程.细胞捕获分离作为生物学、医疗诊断、毒理监测等方面的重要实验内容,一直是实验室研究的一个热点.细胞捕获分离后可用于细胞计数、细胞培养、细胞免疫及细胞周期状态观测等后续实验,是一种必不可少的实验手段. 在很多时候,细胞计数与细胞捕获分离的区分并不明确,细胞计数常会用到细胞捕获分离作为前置手段,但很多细胞计数的手段和方法并不能适用于细胞捕获分离.细胞计数只要求得到规定样品中目的细胞数,在很多时候可以通过破坏细胞结构[1]或在混合样品中直接针对特定细胞的电容电阻进行测定[2],并不一定要对目的细胞进行捕获分离.而细胞分离则需要从样本中有针对性的分离出所需细胞,往往对收集后的细胞还有较高的要求,需要保持细胞原有的形态,甚至一些实验还要求细胞生长状态正常,以便对其进一步的观察和研究.这就大大限制了细胞分离的方法,提高了难度. 细胞计数主要包括白细胞、红细胞、循环肿瘤细胞等细胞计数.白细胞计数(包括CD3+/CD4+/CD8+ T 淋巴细胞计数等[3])常用于检测炎症反应、人体免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)感染[4]、寄生虫感染等与人体免疫相关的疾病[5],其数值的升高和降低都会对体内免疫系统产生巨大影响,常作为人体健康状况的重要参照指标.红细胞计数作为血常规的一个检测指标,常用于贫血、白血病等病症的检测.另外,近年来针对癌症相关研究的不断突破,计数检测外周血中痕量循环肿瘤细胞(Circulating Tumor Cells, CTCs)也成为了癌症诊断的一个生物标志物,可以检测癌细胞的迁移[6].除细胞计数外,生物科学和医疗诊断的前期实验也常需要细胞分离技术,为后续如药物刺激、细胞培养等实验研究做准备. 目前细胞分离的手段多种多样,如流式细胞分离、蔗糖密度梯度离心细胞分离、介电电泳分离[7]等,在本篇文章中就不做赘述.本文具体介绍的是这几年迅速发展起来的微流控平台的细胞捕获分离技术. 2 微流控芯片发展介绍 微流控芯片技术是指把生物、化学等实验的基本操作过程集成到一块芯片上,其芯片内部结构中至少有一维为微米甚至纳米尺度规格结构,可以自动完成实验及分析的全过程.由于微流控芯片具有集成性、高通量、检测快速、操作便利、所需样本量少、低耗能低成本等优点,近年来其在药物筛选、环境检测、司法检测、临床诊断和生物医药研究等众多科研与生活领域拥有越来越广阔的应用前景[2]. 图一微流控芯片结构示意图 Fig.1 The structure diagram of microfluidic chips 微流控芯片主要是在微米尺度下操控的流通技术,但是与传统的流通技术相比,微流控系统一个最重要特征就是微型化,而且同时要考虑便于携带和检测,微流控芯片在精细结构上要比流体技术更为复杂.微流控芯片的主要构成部分根据不同的实验目的与需求会有很大的不同,有关细胞捕获分离的微流控芯片,

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