微流控構筑微納功能材料及其生物醫學應用綜述文章
近日,中國科學院深圳先進技術研究院醫工所納米調控研究中心副研究員杜學敏(通訊作者)及其團隊成員趙啟龍(第一作者)、崔歡慶(共同第一作者)和王運龍在材料領域期刊Small上發表微流控構筑微納功能材料及其生物醫學應用綜述,全面總結了基于微流控技術構建形態、形貌、結構、組成乃至性能精準可調的微納功能材料的研究進展,并詳細評述了這類材料在疾病診斷、藥物遞送、組織修復等多領域的應用和前景。 隨著老齡化人口的急劇增加,疾病精準診斷與個性化治療在全球范圍內引起了廣泛關注。結構和性能可被精確調諧的微納功能材料因其在疾病診療方面的廣闊應用前景成為近年來研究的焦點。然而,傳統材料制備方法如模板法、乳液聚合法、分散聚合法、噴霧干燥法等很難高通量構筑獲得結構和性能可被精確調諧的微納功能材料。微流控作為一種批量制備微納功能材料的平臺技術,受到了研究者的持續關注。鑒于其精準操控多組分流體的能力,微流控平臺可構筑不同尺度的微納功能材料,并且其形態、形貌......閱讀全文
微流控芯片的材料
微流控芯片起源于MEMS(微機電系統)技術,早期常用的材料是硅和玻璃。近年來高分子聚合物材料己經成為微流控芯片加工的主要材料,它的種類多、價格便宜、絕緣性好、性能指標優,可施加高電場實現快速分離,加工成型方便,易于實現批量化生產。 硅具有散熱好、強度大、價格適中、純度高和耐腐蝕等優點。隨著微電
微流控芯片有哪些材料
? 微流控芯片起源于MEMS(微機電系統)技術,早期常用的材料是硅和玻璃。近年來高分子聚合物材料己經成為微流控芯片加工的主要材料,它的種類多、價格便宜、絕緣性好、性能指標優,可施加高電場實現快速分離,加工成型方便,易于實現批量化生產。 微流控芯片的材料——硅 硅具有散熱好、強度大、價格適中、純度
微流控芯片材料選型原則
①芯片材料與芯片實驗室的工作介質之間要有良好的化學和生物相容性,不發生反應; ②芯片材料應有很好的電絕緣性和散熱性; ③芯片材料應具有良好的可修飾性,可產生電滲流或固載生物大分子; ④芯片材料應具有良好的光學性能,對檢測信號干擾小或無干擾; ⑤芯片的制作工藝簡單,材料及制作成本低廉。
微流控芯片的基質材料
基質材料是微流控芯片的載體,在微流控芯片發展的初期,硅材料作為構建微流控芯片的首選材料而被廣泛使用,這主要歸因于業已成熟的半導體技術。但是隨著研究的不斷深入和應用領域的不斷拓展,它表現出了不同程度的局限性:硅材料屬于半導體,不能承受高電壓,此外,硅材料不透明,與光學檢測技術不兼容。 玻璃材料具有很
微流控技術的材料和微加工方法
制作微流控芯片的主要材料有硅片、玻璃、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和紙基等。其中PDMS的使用范圍最為廣泛。這種材料不僅加工簡單、光學透明,而且具有一定的彈性,可以制作功能性的部件,如微閥和微蠕動泵等。PDMS微閥的密度可以達到30個/cm。但是PDMS材料容易吸附疏水性
微流控
微流控(Microfluidics),是一種精確控制和操控微尺度流體,尤其特指亞微米結構的技術,又稱其為芯片實驗室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技術。其是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上,自動完成分析全過程。由于在生物、化學、
微流控
微流控是一門涉及化學、流體力學、材料科學和生物醫學的新興交叉學科。微流控技術在生物檢測、化學分析和乳液合成等領域都有很好的應用前景。微流控器件的設計過程中往往涉及到對多個物理過程的理解,包括流體在特定通道內的流場分布、不混溶兩相流體的流動的控制、溶質在微流控通道內的輸運和擴散、以及流體在電場、光場或
微流控
微流控是指在微尺度上精確控制和操縱流體的技術。20世紀80年代,微流控技術開始出現,最初被稱為"微型全分析系統"( miniaturized totalanalysis systems, mTAS),或者"芯片實驗室"(laboratoryon a chip, LOC),在經歷了興起與冷落的不同時期
微流控芯片材料選型的原則
? ①芯片材料與芯片實驗室的工作介質之間要有良好的化學和生物相容性,不發生反應; ②芯片材料應有很好的電絕緣性和散熱性; ③芯片材料應具有良好的可修飾性,可產生電滲流或固載生物大分子; ④芯片材料應具有良好的光學性能,對檢測信號干擾小或無干擾; ⑤芯片的制作工藝簡單,材料及制作成本低廉。
微流控芯片組成材料
微流控芯片的結構由具體研究和分析目的決定,設計和加工微流控芯片片基開展微流控芯片研究的基礎。 微流控芯片的主體結構由上下兩層片基組成(PMMA、PDMS、玻璃等材料),包括微通道,微結構、進樣口,檢測窗等結構單元構成。外圍設備有蠕動泵、微量注射泵、溫控系統、以及紫外、熒光、電化學、色譜等檢測部
微流控芯片的組成材料
?? 微流控芯片的結構由具體研究和分析目的決定,設計和加工微流控芯片片基開展微流控芯片研究的基礎。 微流控芯片的主體結構由上下兩層片基組成(PMMA、PDMS、玻璃等材料),包括微通道,微結構、進樣口,檢測窗等結構單元構成。外圍設備有蠕動泵、微量注射泵、溫控系統、以及紫外、熒光、電化學、色譜等檢測
微流控芯片的材料和特點
1. 微流控芯片的材料剛性材料——單晶硅、無定性硅、玻璃、石英等;剛性有機聚合物材料如環氧、聚脲、聚氨、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯等;彈性材料——二甲基硅氧烷( PDMS) 。2. 微流控分析芯片材料的特點有機聚合物芯片材料的基本要求:①材料應易被加工;②有良好的光學透明性;③在分析條件下材料應是惰
低成本微流控芯片的加工材料
硅和玻璃是最早用于微流控芯片的基體材料,主要是由于其加工方法可以直接套用MEMS和微電子領域的加工方法。硅和玻璃材料價格昂貴且不易加工,在微流控芯片的發展過程中很快就被以各類聚合物為代表的低成本材料所替代。現有各類微流控芯片的加工方法中,可供選擇的低成本材料很多,有各類彈性體材料、熱塑性聚合物材料、
微流控芯片
微流控是一種精確控制和操控微尺度流體,尤其特指亞微米結構的技術,是利用MEMS技術將一個大型實驗室系統縮微在一個玻璃或塑料基板上,從而復制復雜的生物學和化學反應全過程,快速自動地完成實驗。 微流控芯片有著強大的集成性,可以同時大量平行處理樣品,具有靈敏度高、效率高、試劑消耗量低、環境污染小等特
微流控解析
目錄微流控發展歷史?Tip?? ?微流控特征:在微米級尺度構造出容納流體的通道、反應室和其它功能部件,操控微米體積的流體在微小空間中的運動過程,從而構建完整的化學或生物實驗室。微流控芯片的優勢及應用場景1. 技術優勢2. 應用場景微流控技術介紹1.?微流控芯片的材料2.?微流控芯片制造技術3. 微流
如何選擇制造微流控芯片的正確材料
* 透明材料有利于光學觀察/分析* 材料必須具有生物相容性,適用于生命科學應用* 大多數芯片需要表面處理以使其表面特性適應應用,并限制非特異性吸附自推出以來,微流控技術不斷發展,并不斷擴展其應用領域。生物和醫學應用是當前微流控研究的主要領域。在材料和功能方面,雖然玻璃和硅具有重要用途,但是聚合物材料
微流控芯片發展現狀、材料和制作
??? 微流控技術被Forbes雜志評為影響人類未來15件最重要的發明之一。直至今日,各國科學家在這一領域做出更加顯著地成績。微流控技術作為當前分析科學的重要發展前沿,在研究與應用方面都取得了飛速的發展。? ? 從Manz和Widmer等人1990年首次提出微型全分析系統(Miniaturized
微流控芯片發展現狀、材料和制作
微流控技術被Forbes雜志評為影響人類未來15件最重要的發明之一。直至今日,各國科學家在這一領域做出更加顯著地成績。微流控技術作為當前分析科學的重要發展前沿,在研究與應用方面都取得了飛速的發展。 從Manz和Widmer等人1990年首次提出微型全分析系統(Miniaturized Tot
用于制作微流控芯片材料的主要優勢
微流控分析芯片發源于MEMS技術,因此早期常用的材料是晶體硅和玻璃。高分子聚合物材料近年來己經成為微流控芯片加工的主導材料,它的種類繁多、價格便宜、絕緣性好,可施加高電場實現快速分離,加工成型方便,易于實現批量化生產。晶體硅具有散熱好、強度大、價格適中、純度高和耐腐蝕等優點,隨著微電子的發展,硅材料
微流控漫談系列之圖解液滴微流控技術
圖解液滴微流控技術微液滴具有體積小、比表面積大、速度快、通量高、大小均勻、體系封閉、內部穩定等特性,在藥物控釋、病毒檢測、顆粒材料合成、催化劑等領域中均有重要應用。微流控技術的發展為微液滴生成中實現尺寸規格、結構形貌和功能特性等的可控設計和精確操控提供了全新平臺。本文還是采用以圖片展示為主,結合相關
免疫微流,控?還是不控?
給這個卡盒來個特寫。我覺得外觀上還有比較大提升空間。聽學術經理講,他們的成本跟層析幾乎持平,或者說略高一些。那似乎還能玩一玩。但是自驅式的微流控,它到底有沒有意義?以下純是個人觀點,不一定對,看看就好。含光微納,展會上看見他們好多次,孜孜不倦地推進中國的微流控事業。我從他們官網上截了免疫微流控的演示
什么是微流控
微流控本質上是一種控制微小流體的平臺,因此,微流控本身需要結合其它應用才能凸顯其價值。在這個尺度下,流體往往具有不同于宏觀尺度的流體特性,如層流;其次,利用微流控能夠非常容易的產生和控制微液滴;最后,細胞,大分子(蛋白、核酸等)這些生命基本體在這個尺寸下更容易控制。因此,微流控是研究細胞特別是單
微流控的含義
微流控(Microfluidics)指的是使用尺寸在微米級或微米級以下的微通道處理或操縱微小流體(體積為納升到阿升)的系統所涉及的科學和技術,是一門涉及化學、流體物理、微電子、新材料、生物學和生物醫學工程的新興交叉學科。因為具有微型化、集成化等特征,微流控裝置通常被稱為微流控芯片,也被稱為芯片實驗室
紙基微流控
科羅拉多州立大學(Colorado State University)化學教授兼Henry集團領導人Charles Henry博士,將在會議上闡述用于人類臨床試驗和環境診斷的紙基微流控芯片的近期發展。紙基微流控器件的優勢包括潛在的易用性、低成本和易處置性。“從普通沃特曼濾紙到復印紙,我們已經測試并使
微流控的介紹
微流控是一種精確控制和操控微尺度流體,尤其特指亞微米結構的技術。 特別的, 微意味著以下的特性: 1.微小的容量(納升,皮升,飛升級別) 2.微小的體積 3.低能量消耗 4.裝置本身占用體積小 微流控利用對于微尺度下流體的控制,是一個包括了工程學,物理學,化學,微加工和生物工程的多交叉
液滴微流控
加拿大液滴微流控和芯片實驗室研究會主席,滑鐵盧大學(University of Waterloo)機械與機電工程系教授Carolyn Ren博士,將在會議上發表關于一種高通量篩選分析使能技術——液滴微流控的主題演講。她將描述幾個運用納升尺寸液滴進行高通量篩選的應用案例。Ren博士的實驗室評估了氣-液
何謂微流控芯片?
微流控芯片是用于微流控研究的裝置,其中的微通道已經被模塑或圖案化。形成微流控芯片的微通道被連接起來以允許流體流過不同的通道,從一個地方流到另一個地方。這些微流道網絡通過進口和出口連接到外部環境。通過被動方式或外部有源系統(壓力控制器、注射泵或蠕動泵)從微流控芯片中注入、管理、移除液體或氣體。通道可具
微流控芯片原理
微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上, 自動完成分析全過程。 由于它在生物、化學、醫學等領域的巨大潛力,已經發展成為一個生物、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。
微流控芯片系統
微流控芯片又稱芯片實驗室,被公認是21世紀最重要的前沿科學技術之一。在與國際學術界幾乎同期起步,缺少可借鑒先進技術和商業支撐的情況下,我所在微流控芯片細胞學研究、芯片檢測儀和試劑盒研制方面開展了深入研究,并將其應用于以細胞生物學研究、疾病診斷和藥物篩選為代表的生物醫學領域。目前已構建了一系列具
微流控芯片優勢
1)高分析效率:在PCR檢驗領域,相比傳統的PCR檢驗,現有的微流控芯片能夠將診斷檢測過程縮短至最低 10-15 分鐘; 2)高精確度:硅制的確定性側向位移微流控芯片比之前公認的最精密的芯片粒子分離技術的分離孔徑要小50倍,意味著檢測精度也將提高50倍; 3)集成化:采用微加工機技術,將所需