微流控芯片的未來發(fā)展與公司技術(shù)儲備:面對微流控技術(shù)向集成化,、智能化發(fā)展的趨勢,公司持續(xù)投入三維多層流道加工、芯片與微納傳感器/執(zhí)行器的異質(zhì)集成,,以及生物相容性材料創(chuàng)新,。在技術(shù)儲備方面,已突破10μm以下尺度的納米流道加工(結(jié)合電子束光刻與納米壓?。?,為單分子DNA測序芯片奠定基礎(chǔ);開發(fā)了基于形狀記憶合金的微閥驅(qū)動技術(shù),,實現(xiàn)芯片內(nèi)流體的主動控制;儲備了可降解聚合物(如聚乳酸-羥基乙酸共聚物,,PLGA)微流控芯片工藝,,適用于體內(nèi)植入式檢測設(shè)備。未來,,公司將聚焦“芯片實驗室”全集成解決方案,,推動微流控技術(shù)在個性化醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測,、食品安全等領(lǐng)域的深度應(yīng)用,,通過持續(xù)創(chuàng)新保持在微納加工與生物傳感芯片領(lǐng)域的技術(shù)地位。深硅刻蝕實現(xiàn) 500μm 以上深度微流道,,適用于高壓流體控制與微反應(yīng)器,。江蘇微流控芯片銷售廠家
安捷倫在微流控技術(shù)平臺上的三個主要產(chǎn)品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100,、 Automated Lab-on-a-Chip (后有斯坦福大學Stephen Quake研究小組開發(fā)的微流體控制因素大規(guī)模地綜合應(yīng)用和瑞士Spinx Technologies開發(fā)的激光控制閥門,。澳大利亞墨爾本蒙納士大學的研究者正在開發(fā)可在微通道內(nèi)吸取、混合和濃縮分析樣品的等離子體偏振方法,。等離子體不接觸工作流體便可產(chǎn)生“推力”,,具有維持流體穩(wěn)定流動,對電解質(zhì)溶液不敏感也不受其污染的優(yōu)點,。瑞士蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)大學的David Juncker認為,,流體的驅(qū)動沒有必要采用這類高新技術(shù),利用簡單的毛細管效應(yīng)就可以驅(qū)動流體通過微通道,。定制微流控芯片的MEMS加工微流控芯片產(chǎn)業(yè)的深度分析,。
腎臟組織微流控器官芯片(KoC):傳統(tǒng)方法或常規(guī)方法的局限性,例如細胞功能和生理學的變化或不適當,,使得腎單位的病理生理學研究不準確且容易出錯,。相比之下,與微流控技術(shù)的集成已被證明可以產(chǎn)生更好和更精確的結(jié)果,。KoC基本上是通過將腎小管細胞與微流控芯片技術(shù)相結(jié)合來制備的,。它主要用于評估腎毒性。在臨床前階段能篩查出2%的失敗藥物,,利用微流控技術(shù)能在臨床階段后檢測出約20%的失敗藥物,。這證明了使用KoC在單個微型芯片上研究人類腎單位的合理性,。
微流控芯片在石英和玻璃的加工中,常常利用不同化學方法對其表面改性,,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)生化學反應(yīng),;3)用顯影法去掉已曝光的光膠,用化學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?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,。標準光刻和濕法刻蝕需要昂貴的儀器和超凈的工作環(huán)境,無法實現(xiàn)快速批量生產(chǎn),。梯度涂層設(shè)計實現(xiàn)微流控芯片內(nèi)細胞定向遷移,,用于一些研究。
硅片微流道加工在微納器件中的應(yīng)用拓展:硅片作為MEMS工藝的主流材料,,在微流控芯片中兼具機械強度與加工精度優(yōu)勢,。公司利用深硅刻蝕(DRIE)技術(shù)實現(xiàn)高深寬比(>20:1)微流道加工,深度可達500μm以上,,適用于高壓流體控制,、微反應(yīng)器等場景。硅片表面通過熱氧化或氮化處理形成絕緣層,,可集成微電極,、壓力傳感器等功能單元,構(gòu)建“芯片實驗室”(Lab-on-a-Chip)系統(tǒng),。例如,,在腦機接口柔性電極芯片中,硅基微流道與鉑銥電極的集成設(shè)計,,實現(xiàn)了神經(jīng)信號記錄與藥物微灌注的同步功能,,其生物相容性通過表面PEG涂層優(yōu)化,可長期植入體內(nèi)穩(wěn)定工作,。公司還開發(fā)了硅片與PDMS,、玻璃的異質(zhì)鍵合技術(shù),解決了不同材料熱膨脹系數(shù)差異導(dǎo)致的應(yīng)力問題,推動硅基微流控芯片在生物醫(yī)學,、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的跨學科應(yīng)用,。多樣化微流控芯片加工案例覆蓋數(shù)字 PCR、單分子檢測,、POCT 等多個領(lǐng)域,。高科技微流控芯片的MEMS加工
可定制加工小批量 PDMS、硬質(zhì)塑料,、玻璃,、硅片等材質(zhì)的微流控芯片。江蘇微流控芯片銷售廠家
lab-on-chip 產(chǎn)生的應(yīng)用目的是實現(xiàn)微全分析系統(tǒng)的目標-芯片實驗室,,目前工作發(fā)展的重點應(yīng)用領(lǐng)域是生命科學領(lǐng)域,。當前(2006)研究現(xiàn)狀:創(chuàng)新多集中于分離、檢測體系方面,;對芯片上如何引入實際樣品分析的諸多問題,,如樣品引入,、換樣,、前處理等有關(guān)研究還十分薄弱。它的發(fā)展依賴于多學科交叉的發(fā)展,。目前媒體普遍認為的生物芯片(micro-arrays),,如,基因芯片,、蛋白質(zhì)芯片等只是微流量為零的點陣列型雜交芯片,,功能非常有限,屬于微流控芯片(micro-chip)的特殊類型,,微流控芯片具有更廣的類型,、功能與用途,可以開發(fā)出生物計算機,、基因與蛋白質(zhì)測序,、質(zhì)譜和色譜等分析系統(tǒng),成為系統(tǒng)生物學尤其系統(tǒng)遺傳學的極為重要的技術(shù)基礎(chǔ),。江蘇微流控芯片銷售廠家