心臟組織微流控芯片（HoC）是一種先進(jìn)的OoC,，它模仿了服用劑型或特定藥物分子后人類心臟的整體生理學(xué)。使用該芯片已經(jīng)觀察到一些不良反應(yīng),。Mathur等人在2015年證明了動(dòng)物試驗(yàn)不足以估計(jì)測(cè)試藥物分子相對(duì)于人體的確切藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué),。為此，微流控芯片技術(shù)在心血管疾病研究,，心血管相關(guān)藥物開發(fā),，心臟毒性分析以及心臟組織再生研究中起著至關(guān)重要的作用。Sidorov等人于2016年創(chuàng)建了一個(gè)I-wired HoC,。他們檢測(cè)到心肌收縮,，這是通過倒置光學(xué)顯微鏡測(cè)量的。此外,，工程化的3D心臟組織構(gòu)建體（ECTC）現(xiàn)在能夠在正常和患病條件下復(fù)制心臟組織的復(fù)雜生理學(xué),。圖1C顯示了心臟組織微流控芯片的示意圖，其中上層由心臟上皮細(xì)胞組成,，下層由心臟內(nèi)皮細(xì)胞組成,。兩層都被多孔膜隔開。它還包括有助于抽血的真空室,。微孔陣列技術(shù)實(shí)現(xiàn)液滴陣列化,，用于數(shù)字 PCR、高通量藥物篩選等場(chǎng)景,。湖南微流控芯片技術(shù)的研究進(jìn)展

MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)塑料芯片快速成型：MEMS多重轉(zhuǎn)印工藝是公司**技術(shù)之一,，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)圖紙到硬質(zhì)塑料芯片的快速制造，**短周期*需10個(gè)工作日,。該工藝流程包括掩膜設(shè)計(jì),、硅基模具制備、熱壓轉(zhuǎn)印及后處理三大環(huán)節(jié)：首先通過光刻技術(shù)在硅片上制備高精度模具,，然后利用熱壓成型將微結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至PMMA,、COC等硬質(zhì)塑料基板，**終通過切割,、打孔完成芯片封裝,。相比傳統(tǒng)注塑工藝，該技術(shù)***降低了小批量生產(chǎn)的模具成本（降幅達(dá)70%），尤其適合研發(fā)階段的快速迭代,。例如,，某客戶開發(fā)的便攜式血糖檢測(cè)芯片,，通過該工藝在2周內(nèi)完成3版樣品測(cè)試,，將研發(fā)周期縮短40%。公司可加工的塑料材質(zhì)覆蓋多種極性與非極性材料,，兼容熒光檢測(cè),、電化學(xué)傳感等功能模塊集成，為POCT設(shè)備廠商提供了低成本,、高效率的原型開發(fā)與小批量生產(chǎn)解決方案,。湖南微流控芯片技術(shù)的研究進(jìn)展微流控芯片的瓶頸和難題是什么？

微流控芯片加工的跨尺度集成技術(shù)與系統(tǒng)整合;公司突破單一尺度加工限制,，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)至毫米級(jí)結(jié)構(gòu)的跨尺度集成,，構(gòu)建功能復(fù)雜的微流控系統(tǒng)。在芯片實(shí)驗(yàn)室（Lab-on-a-Chip）中,，納米級(jí)表面紋理（粗糙度 Ra＜50nm）促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)蛋白吸附,，微米級(jí)流道（寬度 50μm）控制流體剪切力，毫米級(jí)進(jìn)樣口（直徑 1mm）兼容常規(guī)注射器,，形成從分子到***層面的整合平臺(tái),。跨尺度加工結(jié)合多層鍵合技術(shù),，實(shí)現(xiàn)三維流道網(wǎng)絡(luò)與傳感器陣列的集成,，例如血糖監(jiān)測(cè)芯片集成微流道、酶電極與無線傳輸模塊,，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)組織液葡萄糖濃度并遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù),。該技術(shù)推動(dòng)微流控芯片從單一功能器件向復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)化，滿足前端醫(yī)療設(shè)備與智能傳感器的集成化需求,。

模型生物微流控芯片的設(shè)計(jì)Choudhary等人設(shè)計(jì)了多通道微流控灌注平臺(tái),，用于培養(yǎng)斑馬魚胚胎并捕獲胚胎內(nèi)各種組織和apparatus的實(shí)時(shí)圖像。其中包含三個(gè)不同的部分,。這些包括一個(gè)微流控梯度發(fā)生器,，一排八個(gè)魚缸和八個(gè)輸出通道。在魚缸中,，魚胚胎被單獨(dú)放置,。流體梯度發(fā)生器平臺(tái)支持以劑量依賴性方式分析藥物和化學(xué)品，具有高重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性,。它提供了一個(gè)獨(dú)特的灌注系統(tǒng),，確保介質(zhì)均勻恒定地流向魚缸，并有可能有效去除廢物。除了內(nèi)部組織和apparatus的實(shí)時(shí)成像外,，魚缸中的胚胎運(yùn)動(dòng)受到限制,。為了驗(yàn)證開發(fā)微流控芯片的可重復(fù)性，以丙戊酸為模型藥物,，在有/沒有丙戊酸誘導(dǎo)的情況下測(cè)試了魚類的胚胎發(fā)育,。結(jié)果表明，用丙戊酸處理的胚胎發(fā)育異常,。干濕結(jié)合刻蝕技術(shù)制備納米級(jí)微針,，可用于組織液提取與電化學(xué)檢測(cè)器件。

柔性電極芯片在腦機(jī)接口中的關(guān)鍵加工工藝：腦機(jī)接口技術(shù)對(duì)柔性電極的超薄化,、生物相容性及信號(hào)穩(wěn)定性提出極高要求,。公司利用MEMS薄膜沉積與光刻技術(shù)，在聚酰亞胺（PI）或PDMS柔性基板上制備厚度<10μm的金屬電極陣列,，電極間距可達(dá)20μm,，實(shí)現(xiàn)對(duì)單個(gè)神經(jīng)元電信號(hào)的精細(xì)記錄。通過濕法刻蝕形成柔性支撐結(jié)構(gòu),，配合邊緣圓潤化處理,，將手術(shù)植入時(shí)的腦組織損傷風(fēng)險(xiǎn)降低60%以上。表面涂層采用聚乙二醇（PEG）與氮化硅復(fù)合層,，有效抑制蛋白吸附與炎癥反應(yīng),，使電極壽命延長至6個(gè)月以上。典型產(chǎn)品MEA柔性電極已應(yīng)用于癲癇病灶定位與神經(jīng)康復(fù)設(shè)備,，其高柔韌性可貼合腦溝回復(fù)雜曲面,，信號(hào)信噪比提升30%，為神經(jīng)科學(xué)研究與臨床醫(yī)治提供了突破性解決方案,。為什么微流控芯片對(duì)我們很重要,？浙江微流控芯片技術(shù)及其應(yīng)用

apparatus微流控芯片的應(yīng)用。湖南微流控芯片技術(shù)的研究進(jìn)展

完善,、高標(biāo)準(zhǔn)的PDMS芯片生產(chǎn)產(chǎn)線：公司自建的PDMS芯片標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)線,，采用全自動(dòng)混膠、真空脫泡與高溫固化工藝,，確保芯片力學(xué)性能（彈性模量1-3MPa）與透光率（>92%）的高度一致性,。通過精密模具（公差±2μm）與等離子體親水化處理，產(chǎn)線可批量生產(chǎn)單分子檢測(cè)芯片,、液滴生成芯片等產(chǎn)品,。例如，液滴芯片通過流聚焦結(jié)構(gòu)生成單分散乳液（粒徑CV<2%）,，通量達(dá)20,000滴/秒,，用于單細(xì)胞測(cè)序時(shí)捕獲效率超98%,。質(zhì)檢環(huán)節(jié)引入微流控性能測(cè)試平臺(tái)，通過熒光粒子追蹤與壓力-流量曲線分析,，確保流速偏差<3%,。產(chǎn)線還可定制表面改性方案，如二氧化硅涂層使PDMS親水性維持30天以上,，滿足長期細(xì)胞培養(yǎng)需求,。目前，該產(chǎn)線已為多家IVD企業(yè)提供核酸快檢芯片,，30分鐘出結(jié)果,，靈敏度達(dá)99%,，成為基層醫(yī)療的可靠工具,。湖南微流控芯片技術(shù)的研究進(jìn)展