基于错流过滤原理的微流控细胞分离芯片的研制

首次提出并制备了一种错流过滤式细胞分离微流控芯片.     

微流控芯片分选临床样品中循环肿瘤细胞的研究进展

癌症作为常见病正严重威胁着我国乃至全球居民的健康。循环肿瘤细胞(CTCs)是一类由癌变部位释放并进入血液中的癌细胞,其在癌症的早期诊断、个体化及肿瘤转移机制研究等方面的作用正逐渐被发现和认可,但由于血液中的CTCs含量极少,对其分选极具挑战。微流控芯片作为一种微型化、高通量、集成化平台,在CTCs研究中彰显了独特的优势,相关报道也越来越多。随着研究的深入,微流控芯片技术不再局限于基于模型样品的方法学开发,而是更注重于能否用于临床实际样品中CTCs的检测,但目前未见该角度的综述报道。为此,文章综述了近年来用于临床实际样品CTCs分析的微流控芯片分选技术,并探讨了微流控芯片用于CTCs分选的发展趋势。     

微流控芯片用于单细胞分析

微流控芯片通道内径一般约10~50 μm.典型哺乳类动物细胞直径一般为8~30 μm,体积为87 fL~4 pL.     

微流控芯片细胞实验室

以作者所在课题组近年开展的研究工作为基础,阐述了微流控芯片细胞实验室的平台特征,并从细胞个体、群体和多细胞生命体研究等三个方面概述微流控芯片细胞实验室的应用对象特征,显示其在生物医学领域的应用前景。     

微流控芯片二维电泳研究进展

综述了微流控芯片二维电泳技术及其在生命科学中的应用,包括胶束电动力学毛细管色谱(MEKC)与毛细管区带电泳(CZE)、等电聚焦(IEF)与CZE、开管电色谱(OCEC)与CZE耦联等模式的二维微流控芯片。展望了二维微流控芯片的应用前景。     

小型微流控芯片流式细胞仪的研制

基于芯片正交光路检测模式,搭建了一套小型的微流控芯片流式细胞仪.以532 nm小型半导体激光器作为激发光源,激光束被透镜聚焦于芯片通道中央.采用光电二极管检测芯片通道内流动细胞的前向散射光信号,采用小型光电倍增管检测荧光信号,整套仪器体积为19 cm×15 cm×25 cm(长×宽×高),具有结构简单、体积小、价格低廉等特点.荧光检测系统对四甲基罗丹明异硫氰酸的检出限为4.4×10-8 mol/L,采用6 μm荧光微球作为模型样品考察了仪器的分析性能,同时初步实现了细胞样品的分析.     

一种用于乳酸检测的新型微流控芯片

基于光度吸收原理,设计了一种集成片上混合和光纤检测功能于一体的微流控芯片,用于细胞和组织培养过程中乳酸代谢浓度的在线检测。通过光学设计软件(Zem ax)优化设计了吸收光路,得到微流控芯片沟道宽度为250μm,利用计算流体动力学软件(CFD)模拟确定了乳酸和显色剂片上混合时微流控芯片沟道的溶液完全混合位置和光纤检测点,采用微电子机械系统(MEMS)加工了基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微流控芯片,将片上混合和光纤检测功能集成在一个以PDMS和载玻片组成的芯片上。实验结果表明,该芯片成功实现了乳酸和显色剂的片上混合和实时检测,检出限(LOD)为0.52 mmol/L(47 mg/L),乳酸浓度从1 mmol/L变化至5 mmol/L时的芯片响应时间为130 s,能够满足细胞和组织培养过程中乳酸在线检测要求。     

微流控光纤芯片检测系统的研制

用集成在微流控芯片上的光纤作为传光介质,可使激发光斑的直径减小到93 μm;采用光纤准直器会聚光束,提高了光纤的耦合效率;把芯片放在暗室中进行实验,避免了外界杂散光的干扰,降低了本底噪声;用软件控制高压模块的输出电压,方便了实验操作;以蓝色LED作为激发光源,降低了仪器的成本;利用异硫氰酸酯荧光素考察了系统的性能,最小检测浓度达到2.2×10-8 mol/L,信噪比S/N=5.重复性实验表明峰值面积、峰高以及迁移时间3个参数的重复性比较好,其相对标准偏差均小于5%.用异硫氰酸酯荧光素标记的氨基酸进行了电泳分离,得到了比较满意的结果.     

微流控芯片的研究及产业化

以大连研究团队的近期工作为基础,结合2015年末召开的“深圳-大连微流控芯片及其产业化战略研讨会”内容,扼要阐述作者对近期微流控芯片的研究及产业化的基本看法.鉴于微流控芯片研究的主流已从平台构建和方法发展转为不同领域的广泛应用,本文重点介绍了微流控芯片在现代生物化学分析、即时诊断、材料筛选-材料合成以及组织-器官仿生等4个应用领域的研究趋势,讨论了3D打印技术的崛起对微流控芯片的影响和挑战,阐述了微流控芯片作为当代极为重要的新兴科学技术平台和国家层面产业转型的潜在战略领域,在全球范围内产业化的发展势头.全文引用文献69篇.     

Sample pretreatment microfluidic chip for DNA extraction from rat peripheral blood

A sample pretreatment microfluidic chip was described based on the principle of solid phase extraction and micro electro mechanical system technology. Oxidized porous silicon with the large surface area as the solid phase matrix for absorption of DNA from a biological sample can greatly improve the DNA yield. The factors that could affect the DNA yield were analyzed and the preparation technology and the experiment procedure were improved. The DNA purification process from the rat peripheral blood can be achieved and the DNA yield is 24 ng/(μL whole blood), which can reach the level of the commercial DNA purification kits. Furthermore, the DNA extracted from the whole blood can be amplified by polymerase chain reaction, which can achieve a high efficiency of the amplification. Translated from Chemical Journal of Chinese Universities, 2006, 27(4) (in Chinese)     

蛋白质DNA混合微点阵和微流控芯片的整合

在活化的石英片上制作蛋白质和DNA微点阵, 并可逆地将其与含有通道的多聚二甲基硅氧烷弹性橡胶封接在一起, 使蛋白质和DNA微点阵组装在微通道列阵内; 实现在微通道列阵内同时检测和分析蛋白质与DNA的功能. 为了降低多聚二甲基硅氧烷弹性橡胶的疏水性, 增强其生物相容性, 实验通过多聚赖氨酸对多聚二甲基硅氧烷弹性橡胶的修饰, 提高了它的亲水性, 使溶液能够在微通道内顺畅地流通. 实验表明, 这种混合芯片能够提高检测速度和增加检测的信息量.     

High Purity DNA Extraction with a SPE Microfluidic Chip Using KI as the Binding Salt

With the development of the micro electro mechanical system (MEMS) technology, micro total analytical systems (μ-TAS) which has the potential for integrating sample pretreatment, target amplification, and detection, has been in progress. The micro analyt…     

基于毛细管电泳及微流控芯片的药物提取分离技术

近年来,在提取分离方面出现了许多新技术和新方法.其中毛细管电泳和微流控芯片技术以其微量、高效、快速等特点,在药物提取分离中已渐显优势.该文对基于毛细管电泳和微流控芯片的两相电泳技术、微流控液液萃取技术、微流控固液萃取技术、微流控过滤式分离技术、微流控膜分离技术在药物分离提取中的应用进行了综述.     

集成化微流控芯片氨基酸分析仪的研究

微全分析系统在新世纪的一个重要发展方向是应用于分析检测仪器的微型化.目前国外商品化的微流控芯片分析仪价格昂贵,体积较大.     

微流控芯片差示式非接触电导检测器的研制

研制了一种适合普通厚度盖片的分析芯片的差示式非接触电导检测器。在芯片上制作分离通道和参比通道,并在独立的电极板上对应于两通道末端位置设置两对电极,分析芯片置于电极板上。信号发生器产生的高频信号分成两路,分别加至分离通道和参比通道对应的激发电极,两通道对应的接收电极的微弱信号经差示放大和整流。当组分经过分离通道电极间区域时,电导率与参比通道出现差异,获得检测信号。实验考察了激发频率、激发电压、电极间距等对检测性能的影响。在优化检测条件下,即检测频率100 kHz、检测电压10 V(Vp-p)、电极间距0.9 mm时,对K+的检出限达12μmol·L-1,相对标准偏差为1.1%,并成功用于Na+、K+离子的分离检测。该检测器适用于容易制作的普通厚度盖片的分析芯片的检测,且芯片与电极板相互独立,使用方便。     

生命分析微流控芯片的多尺度应用:从分子水平到个体水平

微流控芯片技术是多学科、多领域交叉的新兴分析技术,具有微型化、集成化、高通量、低消耗、高灵敏、分析速度快等特点。如今,微流控芯片技术已发展成为自然科学研究中不可或缺的技术平台,展现出巨大的优势,尤其在生命科学研究中得到了广泛应用。该文概述了近年来微流控芯片技术在分子水平、细胞水平、组织器官水平和生物个体水平等多个尺度上的应用,并对其发展前景进行了展望。     

微流控芯片系统在单细胞研究中的应用

微流控芯片具有网络式通道结构,扩展了在细胞和亚细胞水平进行生命科学研究的能力,为单细胞研究提供了一个新的平台.在微流控芯片通道中,人们利用气压、液压和电压,或利用介电电泳、光学陷阱、行波介电电泳以及磁场等技术,可以操纵细胞通过或驻留在通道内的任意位置,从而使单细胞计数、筛选以及胞内组分分析等操作大大简化.本文对微流控芯片系统在血液流变学、单细胞操纵与计数以及单细胞胞内组分分析中的应用进行了综述,介绍了用于单细胞研究的多种微芯片系统,讨论了芯片上进行单细胞操纵的各种方法     

集成试样引入微泵的微流控芯片毛细管电泳分析系统

微流控分析是20世纪90年代以来迅速发展的一门前沿学科,它的出现使化学检测设备的微型化、集成化与便携化成为可能.微流控分析系统的核心是微流体操纵和控制,而微流体的驱动则是实现微流控操作的基础.