【微言大义】微流控芯片注塑成形技术-陈兢

微流控技术平台在IVD中的运用

一、微流控平台的定义和特点 微流控是一项融合了微电子学、材料科学、生物科学、制药以及临床医学等众多领域的综合性技术，需要跨领域跨学科的深入交流和合作。什么是微流控芯片?微型+集成+自动化。微流控芯片顺应分析仪器的发展趋势(微型化/集成化与便携化),很大程度缩短样本处理时间,并通过精密控制液体流动,实现试剂耗材的最大利用效率,把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上,且可以多次使用。 微流控芯片的发展正呈现三个基本特征：1）平台研究多学科交叉，2）应用研究多领域渗透，3）产业迅速崛起将成为新一代即时诊断（POCT）的主流技术；微流控反应筛选芯片在高通量药物筛选、材料合成、模拟和单细胞测序等领域显示了巨大潜力；而微流控细胞/器官芯片则有望应用于药物毒理和药理作用研究，部分替代医药研究试验动物，是细胞及微环境操控最重要的技术平台。 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体系和数目众多的复合体系的微全分析系统。微流控芯片内部集成的单元部件越来越多，且集成的规模也归来越大，使着微流控芯片有着强大的集成性。同时可以大量平行处理样品，具有高通量的特点，分析速度快、耗低，物耗少，污染小，分析样品所需要的试剂量仅几微升至几十个微升，被分析的物质的体积甚至在纳升级或皮升级。 原则上，微流控芯片作为一种“微全分析技术平台可以应用于各个分析领域，如生化医疗诊断、食品和商品检验、环境监测、刑事科学、军事科学和航天科学等重要应用领域，其中生物医学分析是热点。目前来看，体外诊断是微流控技术的最大的应用场景，而在体外诊断中，微流控技术应用的重点在于化学发光（免疫诊断）和分子诊断中。 二、微流控的研究及产业化 微流控的理论研究兴起于20多年前，目前，理论研究准备已经非常成熟，在此，不再赘述。下面我们主要看看产业化之路 对比国内外商业化的微流控产品,国外在生化免疫、分子领域均有相对成熟的产品,其中不乏重磅级代表品种(雅培的i-STAT、Illumina的测序仪系列等);国内微流控产品的商业化相对落后,最早上市的微点生物mlabs系列等。 在产业化中，微流控一般分为以下几大类型：气压推动式微流控，离心力推动式微流控，液滴微流控，数字化微流控，纸质微流控等。 气压推动式微流控主要利用气压来推动流体在芯片中的运动，在微流控产业化中出现的最多，像生物梅里埃的filmarray, 罗氏诊断的cobas Liat PCR System，Atlas Genetics的io，博晖创新的HPV分子诊断全自动分析仪，华迈兴微的M2微型化学发光分析系统等等都是。 离心微流控是利用离心力来实现微流控芯片中的芯片的推动，在微流控产业中也占据着重要地位，比如美国爱贝斯（Abaxis）Piccolo Xpress?即时生化检测仪，天津微纳芯科技的pointcare M，杭州霆科生物的微流控芯片农残速测仪等等。

微流控芯片的发展及制造工艺介绍

微流控芯片的发展及制造工艺介绍 微流控芯片的发展微全分析系统的概念是在1990年首欠由瑞士Ciba2Geigy 公司的Manz与Widmer提出的，当时主要强调了分析系统的“微”与“全”，及微管道网络的MEMS加工方法，而并未明确其外型特征。次年Manz等即在平板微芯片上实现了毛细管电泳与流动。微型全分析系统当前的发展前沿。微流控分析系统从以毛细管电泳分离为核心分析技术发展到液液萃取、过滤、无膜扩散等多种分离手段。其中多相层流分离微流控系统结构简单，有多种分离功能，具有广泛的应用前景。已有多篇文献报道采用多相层流技术实现芯片上对试样的无膜过滤、无膜参析和萃取分离。同时也有采用微加工有膜微渗析器完成质谱分析前试样前处理操作的报道。流控分析系统从以电渗流为主要液流驱动手段发展到流体动力气压、重动、离心力、剪切力等多种手段。 直至今日，各国科学家在这一领域做出更加显着地成绩。微流控技术作为当前分析科学的重要发展前沿，在研究与应用方面都取得了飞速的发展。 微流控芯片的原理 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体系和数目众多的复合体系的微全分析系统？微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛细管电泳、聚合酶链反应、酶反应和DNA 杂交反应的微型反应器等。其中电压驱动的毛细管电泳（Capillary Electrophoresis ，CE）比较容易在微流控芯片上实现，因而成为其中发展最快的技术。它是在芯片上蚀刻毛细管通道，在电渗流的作用下样品液在通道中泳动，完成对样品的检测分析，如果在芯片上构建毛细管阵列，可在数分钟内完成对数百

基于纸基微流控的3D打印喷头及3D打印设备的生产技术

本技术公开了一种基于纸基微流控的3D打印喷头及打印装置，属于3D打印技术领域，3D打印喷头包括喷嘴和供料系统，供料系统包括输运通道和溶液槽；输送通道为长条形纸张，用于打印溶液的输送；输运通道与喷嘴为一体式设置；输运通道一端插置于溶液槽内，另一端设置有狭窄部，为打印溶液喷出口；输运通道的外侧有保护套，保护套为闭合式结构，一端固定连接于溶液槽底部，另一端延伸至喷嘴；保护套外侧有固定板。本技术采用纸张作为输运通道和喷头，制作材料容易制得、成本低廉，其微纳纤维通道使得打印的微纳结构线宽更小，纸张自带过滤功能，使得溶液输运至喷嘴时，避免了污染及喷嘴堵塞问题，溶液在毛细作用下，将无动力输运至喷嘴。 权利要求书 1.一种基于纸基微流控的3D打印喷头，包括喷嘴和供料系统，其特征在于：所述供料系统包括输运通道和溶液槽；所述输送通道为长条形纸张，用于打印溶液的输送；所述输运通道与所述喷嘴为一体式设置；所述输运通道一端插置于溶液槽内，另一端设置有狭窄部；所述狭窄部为喷嘴，用于打印溶液喷出口；所述溶液槽为液体存放容器，用于存放打印溶液；所述输运通道的外侧设置有保护套，所述保护套一端固定连接于溶液槽底部，另一端延伸至所述喷嘴，用于避免所述输送通道传输的溶液蒸发和受污染；所述保护套外侧设置有固定板，用于固定所述保护套。 2.根据权利要求1所述的3D打印喷头，其特征在于：所述长条形纸张制成筒形或柱形结构，所述喷嘴为锥形结构。 3.根据权利要求1或2所述的3D打印喷头，其特征在于：所述纸张材料为滤纸、层析纸或硝酸纤维素膜中的一种。 4.根据权利要求1所述的3D打印喷头，其特征在于：所述喷嘴狭窄部结构为尖型或圆弧型。 5.根据权利要求4所述的3D打印喷头，其特征在于：所述喷嘴布置形式为单尖喷嘴、圆弧喷

一文解析微流控技术原理及起源

一文解析微流控技术原理及起源 微流控技术的起源微型化、集成化和智能化，是现代科技发展的一个重要趋势。伴随着微机电加工系统（MEMS ）技术的发展，电子计算机已由当年的”庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统，甚至是一部微型的智能手机。MEMS技术全称Micro Electromechanical System ，MEMS设想是由诺贝尔物理学奖获得者Richard Feynman教授于1959年提出，其基本概念是用半导体技术，将现实生活中的机械系统微型化，形成微型电子机械系统，简称微机电系统。 1962年全球第一款微型压力传感器面世，这一创新产品后来被应用于汽车安全（轮胎压力检测）和医疗（有创血压计），开启了MEMS时代。今天MEMS技术在军事、航天航空，生物医药、工业交通及消费领域扮演核心技术的角色，智能手机中就嵌入了多个MEMS 芯片，如麦克风，加速度计，GPS定位等。 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。 基于微流控芯片的代表性关键技术1、微流控分析芯片是新一代床旁诊断（Point of care

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/9915792870.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/9915792870.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/9915792870.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

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

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

基于纸基微流控芯片的手持式食品添加剂检测仪

２０１９年第１期分析仪器Analytical Instrumentation No．１Jan．２０１９１２９ 基于纸基微流控芯片的手持式食品添加剂检测仪 王潇悦１汪柯佳１张豪哲１汤莉莎１梁培１*叶嘉明２* （１．中国计量大学光学与电子科技学院，杭州３１００１８；２．浙江清华长三角研究院； 国家食品安全风险评估中心应用技术合作中心，杭州３１１２３１） 摘要：食品安全越来越成为人们关注的重点，某些企业存在滥用或过量使用食品添加剂的行为。本研究以纸基微流控芯片为核心技术，从纸基微流控芯片的设计及制作、材料的选择、检测性能及稳定性等方面进行研究，在手持式检测仪上基于超低成本的纸基微流控芯片完成食品添加剂现场即时检测。具有快速、便携、检测限低的优势，具有较强竞争力、广阔的市场前景和良好的社会效应。 关键词：食品添加剂纸基微流控芯片便携快速检测 DOI：１０．３９６９／j．issn．１００１－２３２x．２０１９．０１．０２６ Ｈａｎｄｈｅｌｄｆｏｏｄａｄｄｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｐａｐｅｒ-ｂａｓｅｄｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｃｈｉｐ．ＷａｎｇＸｉａｏｙｕｅ１，ＷａｎｇＫｅｊｉａ１，ＺｈａｎｇＨａｏｚｈｅ１，ＴａｎｇＬｉｓｈａ１，ＬｉａｎｇＰｅｉ１*，ＹｅＪｉａｍｉｎｇ２*（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＯｐｔｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏ-ｇｙ，ＣｈｉｎａＪｉｌｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１００１８，Ｃｈｉｎａ；２．ＹａｎｇｔｚｅＤｅｌｔａＲｅｇｉｏｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒａｔＨａｎｇｚｈｏｕ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ３１１２３１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：T his paper studied the design and fabrication of paper-based microfluidic chips，material se-lection，detection performance and stability．T he hand-held detector based on ultra-low cost paper-based microfluidic chip can be used for on-site inspection of food additives．It is fast，p ortable，with ultra-low de-tection limit，strong competitiveness，broad market prospects and good social effects．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Food additive；Paper-based microfluidic chip；Portability；Fast detection １前言 近年来，因食品添加剂滥用带来的食品安全问题受到人们的广泛关注。常规的实验室检测技术如质谱、色谱等，结果相对准确，但多数检测周期长、程序复杂，且仪器一般体积庞大、难以携带。 纸基微流控芯片［２］技术正好符合食品安全检测技术的发展方向。该技术采用纸（滤纸、层析纸及硝酸纤维素膜等广义上的纸材料）作为芯片制作材料以及生化分析平台。芯片系统内可集成样品制备、生物与化学反应、分离、检测等基本操作单元，由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统，实现常规实验室的分析功能。本研究以纸基微流控芯片为核心技术，开发了基于超低成本纸基微流控芯片的手持式食品添加剂现场即时检测系统。２实验部分 ２．１仪器 FUJI XEROX Phaser８５６０DN喷蜡彩色打印机（日本富士施乐公司）；Milli-Q超纯水系统（美国Millipore公司）；DZF-６０５０型真空干燥仪（上海森信实验仪器有限公司）DZQ-４００／２D真空包装机（浙江江南实业有限公司）；YoungLaser-V１２型二氧化碳激光芯片雕刻机（苏州扬清芯片科技有限公司）；w hatman?双圈定性滤纸（杭州沃华滤纸有限公司）。 ２．２试剂 亚硝酸钠，GR，山东西亚化学工业有限公司；对氨基苯磺酰胺，AR，北京化学试剂公司；N-１-萘基-乙二胺盐酸盐，AR，天津傲然精细化工研究所；柠檬酸，AR，天津科密欧化学试剂有限公司；间苯三酚（二水合物），９９％，上海麦克林生化科技有限公司；氢氧化钠，AR，无锡市佳妮化工有限公司；辣根过氧 万方数据

图解纸芯片制作及应用进展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9915792870.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

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

微纳流控芯片共性技术平台

微纳流控芯片共性技术平台 （2010-2020年） 为深入贯彻温家宝总理考察无锡时提出的加快我国传感网产业进展，在无锡建设“感知中国”中心的指示精神和省、市政府提出的抢占新一轮科技革命制高点，推动新一轮经济增长的部署要求，结合南长实际，启动建设南长传感网高新园，并制定本规划。 一、基础和优势 传感网产业包括传感器制造（材料研制、器件制造）、系统构建（网络构建、系统集成）、运营服务三大环节，涵盖了材料技术、微电子技术、周密制造技术、信息处理技术、系统集成技术等多个技术领域。目前，南长科技创新及服务外包集聚区内，从事传感网络节点研发、设计、制造和运用传感网技术提供系统集成服务的企业有20余家。尽管基础规模不大，但进展潜力不小。无锡国盛、中科水质、博阳集团等一批企业在感知节点制造和感知技术应用方面差不多走在了业界前沿。专门随着无锡感知中国中心建设的强势推进，南长迎来了培养进展传感网产业得天独厚的优势和机遇。 1.特色产业的支撑优势。随着现代科学技术的进展，作为无线传感器网络基础层支撑平台的传感器网络节点，逐步转向细小精微。南长科技创新及服务外包集聚区内，集聚着60余家周密机械加工企业，拥有一流的智能数控装备和尖端的工艺处理技术，具备在微尺度上研究开发MEMS技术的基础，较容易导入专用芯片、操纵器件、微传感器、智能操纵模块等微型感知节点制造业务。

2.院地合作的后发优势。传感网产业属于新兴的高科技产业，创新成果集中在高校和科研院所。借助灵活的政产学研合作机制和优待的高端人才引进政策，区级政府、相关企业围绕传感网产业进展和示范应用，与国内外知名院所开展了广泛深入的政产学研合作交流，储备了一批科技成果转化项目。 3.专门政策的鼓舞优势。2009年11月国务院正式批准支持无锡建设国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）。市委、市政府以此为契机，提出了加快建设“创新型经济领军都市”的重要决定，进一步明确将传感网产业作为全市培养和进展战略性新兴产业的重中之重，并制定出台了一系列产业进展引导性文件和金融财税政策、引智扶持政策。南长凭借专门的地缘优势、良好的产业基础，成功跻身国家传感网创新示范区（国家传感信息中心）核心区范畴，优先享受国家、省、市出台的各类政策扶持。 4.品质载体的承载优势。南长科技创新及服务外包集聚区内的创智园、科技创业中心、服务大厦，高新研发园等一批载体相继竣工，用于传感网产业进展的载体达30万平方米。且距高速公路、机场、火车站等出入口仅需15分钟，交通十分便利。专门随着梁塘河湿地公园的规划建设，集聚区生态环境将日趋改善，配套开发的商务服务区、创意休闲区、品质生活区可为高端创新创业人才提供完善的配套服务。 二、总体思路 1.指导思想 以科学进展观为指导，以体制机制创新为动力，以产业化、规模化、市场化为重点，深化政产学研合作，强化公共技术服务，优

【CN209680127U】一种多指标检测离心式微流控试纸芯片【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920324323.4 (22)申请日 2019.03.14 (73)专利权人 浙江扬清芯片技术有限公司 地址 310000 浙江省杭州市萧山区传化科 创大厦1幢萧山科技城302-61室 (72)发明人 叶嘉明　金迪琼　高丽娟　虞峰　 申炳阳　孔兵　丁国荣　 (74)专利代理机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所(特殊普通合伙) 11465 代理人 崔自京 (51)Int.Cl. B01L 3/00(2006.01) B01J 19/00(2006.01) G01N 33/50(2006.01) (54)实用新型名称 一种多指标检测离心式微流控试纸芯片 (57)摘要 本实用新型公开了一种多指标检测离心式 微流控试纸芯片，包括盖板层、通道层和底板层， 盖板层和底板层分别对应设置在通道层顶部和 底部，与通道层密封配合；盖板层包括可视窗、待 测液进样孔、清洗液进样孔、通气孔和盖板芯片 固定孔；底板层包括层析试纸条和底板芯片固定 孔，层析试纸条由样品垫、硝酸纤维素膜、结合垫 和吸收垫组成，其中硝酸纤维素膜位于中间，样 品垫和吸收垫分别位于两端；结合垫位于样品垫 与硝酸纤维素膜之间；通道层包括检测区通孔、 待测液池、待测液通道、清洗液池、清洗液通道、 主通道、进样池、废液池、通气通道和通道芯片固 定孔。本实用新型提供了一种干净卫生、检测精 准、自动化程度高的多指标检测离心式微流控试 纸芯片。权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 209680127 U 2019.11.26 C N 209680127 U

一文了解微流控芯片技术的发展和未来

一文了解微流控芯片技术的发展和未来 从1990年Manz等人首次提出了微型全分析系统的概念，到2003年Forbes 杂志将微流控技术评为影响人类未来15件最重要的发明之一，微流控技术得到了飞速的发展，其中的微流控芯片技术作为当前分析科学的重要发展前沿，在生物、化学、医药等领域都发挥着巨大的作用，成为科学家手中流动的“芯”。 微流控芯片技术 微流控，是一种精确控制和操控微尺度流体，尤其特指亚微米结构的技术。通过在微尺度下流体的控制，在20世纪80年代，微流控技术开始兴起，并在DNA芯片，芯片实验室，微进样技术，微热力学技术等方向得到了发展。 微流控分析芯片最初在美国被称为“芯片实验室”（lab-on-a-chip），在欧洲被称为“微整合分析芯片”（micrototal analytical systems），它是微流控技术（Microfluidics）实现的主要平台，可以把生物、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。有着体积轻巧、使用样品及试剂量少，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点的微流控芯片，在生物、化学、医学等领域有着的巨大潜力，近年来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。 微流控芯片的原理 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体系和数目众多的复合体系的微全分析系统？微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛

微流控芯片加工技术解析

微流控芯片加工技术解析 微流控芯片的发展微全分析系统的概念是在1990年首欠由瑞士Ciba2Geigy 公司的Manz与Widmer提出的，当时主要强调了分析系统的微与全，及微管道网络的MEMS加工方法，而并未明确其外型特征。次年Manz等即在平板微芯片上实现了毛细管电泳与流动。微型全分析系统当前的发展前沿。微流控分析系统从以毛细管电泳分离为核心分析技术发展到液液萃取、过滤、无膜扩散等多种分离手段。其中多相层流分离微流控系统结构简单，有多种分离功能，具有广泛的应用前景。已有多篇文献报道采用多相层流技术实现芯片上对试样的无膜过滤、无膜参析和萃取分离。同时也有采用微加工有膜微渗析器完成质谱分析前试样前处理操作的报道。流控分析系统从以电渗流为主要液流驱动手段发展到流体动力气压、重動、离心力、剪切力等多种手段。 直至今日，各国科学家在这一领域做出更加显著地成绩。微流控技术作为当前分析科学的重要发展前沿，在研究与应用方面都取得了飞速的发展。 微流控芯片的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体系和数目众多的复合体系的微全分析系统？微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛细管电泳、聚合酶链反应、酶反应和DNA 杂交反应的微型反应器等。其中电压驱动的毛细管电泳（Capillary Electrophoresis ，CE）比较容易在微流控芯片上实现，因而成为其中发展最快的技术。它是在芯片上蚀刻毛细管通道，在电渗流的作用下样品液在通道中泳动，完成对样品的检测分析，如果在芯片上构建毛细管阵列，可在数分钟内完成对数百种样品的平行分析。自1992 年微流控芯片CE 首次报道以来，进展很快？首台商品仪器是微流控芯片CE （生化分析仪，Aglient），可提供用于核酸及