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    新聞動態

    顛覆傳統診斷-微流控系統的應用前景2016-11-18


          微流體概念自從20世紀80年代(1980s)被提出以后,就已經在物理、化學、生物化學、納米技術以及生物技術等多學科工程產生巨大影響,且將在生物醫學的領域繼續擴大范圍和下游相關的應用程序。例如,多路復用、自動化和高通量篩選等生物醫學和研究應用過程。


    什么是微流體
          在生物、化學、材料等科學實驗中,經常需要對流體進行操作,如樣品DNA的制備、PCR反應、電泳檢測等操作都是在液相環境中進行。如果要將樣品制備、生化反應、結果檢測等步驟集成到生物芯片上,則實驗所用流體的量就從毫升、微升級降至納升或皮升級。

          微流體概念自從20世紀80年代(1980s)被提出以后,就已經在物理、化學、生物化學、納米技術以及生物技術等多學科工程產生巨大影響,且將在生物醫學的領域繼續擴大范圍和下游相關的應用程序。例如,多路復用、自動化和高通量篩選等生物醫學和研究應用過程。


    什么是微流控芯片
          微流體依賴于約束在某種類型的小型設備(small-scale device)上精確液體的控制和操縱。如果要將樣品制備、生化反應、結果檢測等步驟集成到生物芯片上,這時功能強大的微流體裝置就顯得必不可少了。

        該設備被稱為“微流控芯片”,是利用常規的平面加工工藝(光刻、腐蝕等)在硅、玻璃上制作的,或是在有機材料上印制、成型出微結構的“軟光刻”微加工方法而成。

          微流控分析芯片在美國被稱為“芯片實驗室”(lab-on-a-chip),在歐洲被稱為“微整合分析芯片”(micrototal analytical systems),它是微流控技術(Microfluidics)實現的主要平臺,可以把生物、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。在“微流控芯片”系統上,有著體積輕巧、使用樣品及試劑量少,且反應速度快、可大量平行處理及可即用即棄等優點。

          微流控技術的一些比較知名的應用包括:噴墨打印頭(inkjet printheads)、芯片實驗室系統(lab-on-a-chip systems)、毒素或病原體的生物傳感器(biosensors)。

    上圖▼


    沒看懂? 那好上個視頻▼

          Caliper公司研發的微流體芯片稱為Lab on Chip,把生物和化學等領域中所涉及的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成或基本集成到一塊微小尺寸的芯片上,由微通道形成網絡,以可控流體貫穿整個系統。

          Lab on Chip技術主要是使用LabChip GX儀器(一個高通量,自動化的微流體芯片電泳分離平臺)來評價基因組DNA的質量。由LabChip GX儀器帶來的高度重復性、通用性和高通量克服了依賴于凝膠方法的局限。而且,數據結果是數字化的,更方便于存檔和發布。


          LabChip GX儀器預充芯片,并自動化的得到樣本的電泳分析結果。樣本逐個由毛細管自動化的吸取,當樣本進入到芯片中,樣本在微流體芯片管路中被染色,分離和檢測。


    總結:在基因組質量評估上可改進醫療服務的微流體芯
     
           目前,包括分析化學科研界以及臨床診斷和科學儀器產業界已經達成共識,微流體將成為下一帶分析平臺的基本技術,而一些國外公司已經陸續推出基于微流體理念的原型產品。微流體技術有可能引發分析技術領域思想的轉變,推動分析儀器的微型化自動化并實現快速高效的分析工作。

           作為下一代分析產品的主流技術,微流體產品具有廣闊的發展空間,尤其是在疾病診斷領域。由于微流體產品在微型化、集成化和低消耗等方面的優勢,將有益于醫療診斷產品的推廣和醫療成本的降低,從而實現醫療條件的改善。

    (內容來源:生物探索)

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