微流控芯片的5大優(yōu)點(diǎn)都知道嗎?微流控芯片相關(guān)技術(shù)介紹
在這篇文章中,小編將為大家?guī)砦⒘骺?a href="/tags/芯片" target="_blank">芯片優(yōu)點(diǎn)以及相關(guān)技術(shù)的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、微流控芯片的5大優(yōu)點(diǎn)
(一)集成小型化與自動化
微流控技術(shù)可以將樣品檢測的多個步驟集中在一個小芯片上,通過流道的大小和曲率、微閥、腔體設(shè)計的組合,將這些操作集成在一起,最終使整個檢測集成小型化和自動化。
(二)高通量
由于微流控可以設(shè)計成多個流道,通過微流道網(wǎng)絡(luò)可以將待測樣品同時分流到多個反應(yīng)單元,反應(yīng)單元之間相互隔離,使每個反應(yīng)不 相互干擾,可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。 同一樣品并行測試多個項(xiàng)目。 與傳統(tǒng)的逐項(xiàng)檢驗(yàn)相比,大大縮短了檢驗(yàn)時間,提高了檢驗(yàn)效率,并具有吞吐量高的特點(diǎn)。
(三)檢測試劑消耗少
由于集成檢測的小型化,微流控芯片上的反應(yīng)單元腔非常小。雖然試劑配方的濃度可以按一定比例增加,但試劑用量遠(yuǎn)低于常規(guī)試劑,大大減少了試劑的消耗數(shù)量。
(四)樣本量需求少
由于測試只在小芯片上完成,因此需要測試的樣本量非常小,往往只有微升甚至納米級的升級。 此外,全血可直接用于檢測,更方便嬰幼兒、老人、殘疾人等血容量低、靜脈采集困難的人群; 或者是非常稀有、稀有的樣本,這使得檢測多個指標(biāo)成為可能。
(五)污染少
由于微流控芯片的集成功能,原本需要在實(shí)驗(yàn)室手動完成的所有操作都集成到芯片中,自動完成,從而將人工操作過程中對樣品的環(huán)境污染降到最低。 例如,在分子核酸檢測中,樣本本身和制備后準(zhǔn)備檢測的核酸都會對實(shí)驗(yàn)室造成污染,氣溶膠的擴(kuò)散使得后續(xù)的樣本檢測容易出現(xiàn)假陽性。
由于微流體的上述重要優(yōu)勢和優(yōu)勢,它成為了POCT的首選。而我們可以判斷這種產(chǎn)品在市場上是否有需求和競爭力,我們可以從這些方面來判斷。
二、微流控芯片2大相關(guān)技術(shù)
1、微流體控制及驅(qū)動技術(shù)
微流控芯片中流體的控制尺度在微米量級,介于宏觀尺度和納米尺度之間。這個尺度的流體運(yùn)動顯示出二元性。一方面,微米尺度仍遠(yuǎn)大于通常意義上的分子平均自由程。因此,對于其中的流體,連續(xù)統(tǒng)定理成立,連續(xù)方程可用,電滲和電泳遷移率與大小無關(guān)。另一方面,相對于宏觀尺度,慣性力對微米尺度的影響較小,粘性力的影響增大,雷諾數(shù)變小(通常在106-101之間)。層流特征明顯,傳質(zhì)過程從主對流變?yōu)橹鲾U(kuò)散,面體比增大,粘度、表面張力、傳熱等表面效應(yīng)增大,邊緣效應(yīng)增加,立體效應(yīng)不容忽視。同時,微米尺度和納米尺度之間也有許多重要的區(qū)別。在納米尺度上,物體的尺寸與分子的平均自由程相似,因此電泳遷移率與橫截面尺寸有關(guān),雙電層電荷重疊,電滲減小,其中轉(zhuǎn)會影響給予流體的動量。此外,空間的壓縮會改變大分子的形狀,大分子的流動性也會受到非平面流速矢量場的影響,最終導(dǎo)致流體控制相對困難。
2、分離技術(shù)
分離是微流控芯片樣品分析的重要步驟。 芯片中的分離毛細(xì)槽承載了大部分外加電壓,其場強(qiáng)大多在200~500V/cm之間。 因此,在設(shè)計時盡量降低負(fù)載電壓。 為了提高分離效率,微流控芯片采用了多種方法。 例如,Kutter 根據(jù) HPLC 中的梯度洗脫方法設(shè)計了兩個緩沖池,其中包含不同極性的緩沖液,并混合不同體積比的緩沖液。 混合溶液用作樣品的支持電解質(zhì)。 實(shí)驗(yàn)表明,效果較好,分離時間小于1 min。
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