大佬帶你看微流控芯片結(jié)構(gòu)!微流控芯片發(fā)展趨勢(shì)解讀!

一直以來(lái)，芯片都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?lái)微流控芯片的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、微流控芯片結(jié)構(gòu)

微流控芯片技術(shù)將生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過(guò)程中的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等基本操作單元集成到一個(gè)微米級(jí)芯片上，自動(dòng)完成整個(gè)分析過(guò)程。由于其在生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大潛力，已發(fā)展成為一個(gè)交叉生物學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科的新研究領(lǐng)域。

微流控芯片的主體結(jié)構(gòu)由上下兩層基板組成，包括微通道、微結(jié)構(gòu)、樣品入口、檢測(cè)窗等結(jié)構(gòu)單元。外圍設(shè)備由蠕動(dòng)泵、微量注射泵、溫控系統(tǒng)、紫外、熒光、電化學(xué)、色譜等檢測(cè)元件組成。附著在微流控芯片結(jié)構(gòu)上的電氣設(shè)備是微流控芯片研究的重要組成部分。主要功能包括驅(qū)動(dòng)和控制微流體的流動(dòng)、溫度調(diào)節(jié)、圖像采集和分析、自動(dòng)化控制。

微流控芯片利用類(lèi)半導(dǎo)體微機(jī)電加工技術(shù)在芯片上構(gòu)建微流控系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)和分析過(guò)程轉(zhuǎn)移到由相互連通的通路和液相室組成的芯片結(jié)構(gòu)上。加載生物樣品和反應(yīng)液后，利用微機(jī)械泵、電液泵和電滲流方式驅(qū)動(dòng)芯片中的緩沖液流動(dòng)，形成微流路對(duì)樣品進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)連續(xù)反應(yīng)芯片。激光誘導(dǎo)熒光、電化學(xué)、化學(xué)等多種檢測(cè)系統(tǒng)，以及與質(zhì)譜等分析方法相結(jié)合的多種檢測(cè)方法，已應(yīng)用于微流控芯片中，對(duì)樣品進(jìn)行快速、準(zhǔn)確、高通量的分析。

微流控芯片最大的特點(diǎn)是可以在一個(gè)芯片上形成一個(gè)多功能的集成系統(tǒng)和大量的復(fù)合系統(tǒng)。微反應(yīng)器是芯片上實(shí)驗(yàn)室生化反應(yīng)常用的結(jié)構(gòu)，如毛細(xì)管電泳、聚合酶鏈反應(yīng)、酶反應(yīng)和DNA雜交反應(yīng)的微反應(yīng)器。其中，電壓驅(qū)動(dòng)毛細(xì)管電泳相對(duì)容易在微流控芯片上實(shí)現(xiàn)，因此成為其中發(fā)展最快的技術(shù)。它是在芯片上蝕刻毛細(xì)管通道，樣品液在電滲流的作用下在通道內(nèi)移動(dòng)，完成對(duì)樣品的檢測(cè)和分析。如果在芯片上構(gòu)建毛細(xì)管陣列，則可以在幾分鐘內(nèi)完成數(shù)百個(gè)樣本進(jìn)行并行分析。

二、微流控芯片發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)上面的介紹，想必大家對(duì)微流控芯片結(jié)構(gòu)已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。接下來(lái)，我們?cè)賮?lái)看看微流控芯片的發(fā)展趨勢(shì)。

今天阻礙微流控技術(shù)發(fā)展的瓶頸仍然是早期制約其發(fā)展的制造工藝和應(yīng)用問(wèn)題。 芯片與任何遠(yuǎn)程事物的交互都存在一定的問(wèn)題，更不用說(shuō)將全功能的樣本預(yù)處理、檢測(cè)和微流控技術(shù)集成在同一個(gè)矩陣中。 由于微流體技術(shù)的微小通道和所需的組件，設(shè)計(jì)中遇到的噴射問(wèn)題比大規(guī)模液相色譜更困難。小編認(rèn)為，微流控芯片發(fā)展趨勢(shì)包括如下幾點(diǎn)：

1、基于液滴微流控的超高通量篩選技術(shù)將在推動(dòng)新藥研發(fā)、生物工程酶的改進(jìn)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究等方面發(fā)揮關(guān)鍵作用;

2、微流控芯片將成為單細(xì)胞分析的核心工具，推動(dòng)單細(xì)胞基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)的發(fā)展，從單細(xì)胞水平揭示新的分子機(jī)制、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和代謝途徑;

3、是基于數(shù)字PCR芯片和循環(huán)腫瘤細(xì)胞CTC捕獲芯片為代表的新型“液體活檢”診斷工具，有可能突破目前癌癥早期診斷和術(shù)后療效評(píng)價(jià)的技術(shù)瓶頸，成為新的癌癥診斷標(biāo)準(zhǔn);

4、器官芯片和人體芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，可以在芯片上構(gòu)建用于藥物研究的仿生人體，從而顯著降低目前新藥研究的成本和開(kāi)發(fā)周期;

微流控芯片將在實(shí)時(shí)檢測(cè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，在傳染病檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全檢測(cè)、農(nóng)藥殘留檢測(cè)、家用醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域具有廣闊的市場(chǎng)前景。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來(lái)說(shuō)都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。