基于液滴技术的微流控芯片实验室

液滴微流控系统是微流控芯片领域的一个新的分支,由于其诸多独特的优势而得到了广泛的研究和报道。本文对液滴的制备和相关的操控技术,包括液滴的分裂、融合、混合、分选、存储和编码等进行了介绍,对液滴技术近年来在化学与生物化学分析等领域中的应用进行了综述,并展望了液滴微流控技术的发展前景。     

微流控芯片中微液滴的操控及其应用

微流控芯片中微液滴的操控方法主要有多相流法、电润湿法、热毛细管法、介电电泳法和气动法;应用范围包括乳化、混合、包埋、萃取、微反应器以及生物鉴定等。论文展望了微液滴的发展前景。     

负压驱动皮升级等温核酸精确定量微流控芯片

精准医疗急需更加精确、灵敏、方便快捷的核酸定量方法。设计开发了一种结合双荧光等温扩增的高密度皮升级核酸定量微流控芯片。芯片采用多层软光刻技术制成,有3个反应通道,每通道有40 000个反应小室,共120 576个皮升级反应小室,反应小室的密度达7 000/cm~2。芯片利用负压驱动样品精确分配,热凝固油相封闭小室,无需阀门及其他仪器辅助。芯片中嵌入的氟硅烷纳米涂层能有效地阻止反应过程中水蒸气的散失。以乙肝病毒(hepatitis B virus,HBV)质粒作为模板,进行等温多底物自配引发扩增(isothermal multiple self-matchinginitiated amplification,IMSA),测试芯片定量性能。芯片检测模板的动态范围达6个数量级,可检测的最大模板量为36μL中1.13×10~6拷贝数核酸。该装置具有定量精确、灵敏、快捷、操作简单等优势,可用于精准检测。     

微液滴微流控芯片:微液滴的形成、操纵和应用

微流控芯片中形成的微液滴粒径均一、可控,与传统的连续流体系相比,具有能实现试剂的快速混合、通量更高等优点.本文介绍了微流控芯片中由微通道控制的微液滴的形成、分裂、合并、混合、分选和捕获等微液滴操纵技术,以及微液滴技术在纳米粒子、聚合物微粒的合成、纳米粒子自组装、蛋白质结晶研究和DNA、细胞分析等领域的研究进展.     

微流控芯片液滴生成与检测技术研究进展

微流控芯片液滴技术是一种操控微小体积液体的新技术,既可实现高通量微观样本的生成及控制,也可进行独立液滴的操作.分散的微液滴单元可作为理想的微反应器,在生物医药中的药物筛选、材料筛选和高附加值微颗粒材料合成领域展现出巨大的应用潜力.液滴微流控芯片是利用流体剪切力的改变,使互不相溶的两相流体在其界面处生成稳定、有序的液滴,...     

微流控液滴技术:微液滴生成与操控

微液滴技术因具有高通量两相分割分离能力,吸引众多不同领域研究者的关注.本文回顾了微流控液滴技术领域的一些基本技术思路,涉及微液滴的流控生成方法,包括水动力法、电动法、气动法、光控法等,以及液滴生成后的操控技术,如液滴定向位移、融合、裂分、混合、分选、捕获等,同时对这些方法作了简要评述.     

微流控芯片实验室

以作者所在课题组近年来的研究工作为基础,就芯片实验室平台建设及相应的以系统生物学为最终目标的功能化研究作一说明,对在分子和细胞层面,甚至是单分子、单细胞水平上实现以规模集成为特征的临床诊断和药物筛选的努力予以特别的关注。     

微流控芯片子宫

由于体外环境对受精和胚胎发育的影响,现有人工辅助生殖技术存在受精成功率低和胎儿出生后风险高的问题。针对上述问题,本研究发展了一种基于微流控芯片的人工子宫,其特色在于使用子宫内膜细胞-胚胎共培养机制,并以连续灌流方式实现细胞与外界物质交换。实验利用上述芯片完成了排卵、受精、着床以及胚胎发生等一系列过程。与传统方法相比,芯片方法不仅操作简便,而且可以获得更高的桑椹胚率和囊胚率。已经取得的研究结果显示,这种芯片子宫有希望发展成人工辅助生殖的有力工具。     

微流控芯片液滴数字化分析用于快速定量检测细菌

现有细菌定量检测多依赖专业实验室,检测周期较长。针对此问题,本研究基于微流控芯片液滴数字化分析,建立了一种细菌定量检测方法。采用具有平行液滴分析单元的微流控芯片,其特点在于使用了注射器真空驱动液滴产生方法。借助刃天青显色反应引起的荧光强度改变,可指示液滴内活性细菌的存在。通过计算细菌阳性液滴的比例,采用泊松分布算法,计算出原始样品中的细菌密度。实验结果表明,本方法可在3.5 h内完成细菌定量分析,动态检测范围为10⁵～10⁸ CFU/mL,相对标准偏差(RSD)低于5%。本方法具有操作简便和分析速度快的优势,有望广泛用于细菌快速定量检测。     

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。     

微流控芯片分析化学实验室

以作者课题组近10年所开展的系统研究工作为基础, 介绍微流控芯片分析化学实验室操作单元构建及系统整体集成, 并特别关注芯片分析化学实验室在分子水平、细胞水平和模式生物水平的应用, 在科学研究层面上证明了这种置于芯片上的分析化学实验室的可行性, 显示了其在生物医学领域广阔的应用前景.     

医用微流控芯片研究进展

近年来,随着社会经济的飞速发展,新型科学技术层出不穷,微流控芯片因具有试剂消耗量少、能耗低、反应速度快、高通量化、液体自驱等独特优势,已经发展成为集生化、医学、电子、材料及其交叉学科的研究热点.微流控技术(microfluidics)是在微电机加工系统(MEMS)技术基础上发展而来的,是在微米级微管中精确操纵微量流体的...     

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。     

微流控芯片应用进展

微机械加工技术的发展促进了微全分析系统(μTAS)的广泛发展。芯片实验室具有多种单元技术灵活组合和大规模集成的特点,并且反应时间快,样品消耗小,反应速率高,从而广泛应用于各个研究领域。本文将主要从微流控芯片在蛋白质、核酸、细胞培养、临床诊断等方面的应用进行综述。     

微流控芯片免疫分析方法研究进展

综述了微流控芯片免疫分析方法研究新进展。对有关芯片进行了初步分类，并评述了各类芯片的性能与优缺点。尤为关注免疫分析微流控芯片在临床诊断、环境分析等领域的应用研究。引用文献33篇。     

微流控PCR芯片的研究进展

基因是人类的遗传密码,人类个体之间只有万分之一的基因不相同,却导致了人与人之间丰富的差异.了解这种差异对于科学研究具有巨大的应用价值.PCR是基因研究中常用的手段之一,但传统PCR仪存在反应时间长、能量消耗大、不便于集成与携带等缺陷,微流控技术与PCR结合可以有效缩小反应体系,提高反应效率,且易于集成化与微型化.本文按照微流控PCR芯片的结构分类,详细介绍了微池型、连续流动型PCR芯片,以及电泳、荧光、电化学和DNA杂交阵列等检测方法,并在最后进行了总结与展望.     

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.     

微流控技术与芯片实验室

作为芯片实验室的典型代表性技术,微流控技术发展迅速,目前已经成为一门涵盖了从分离分析、分子生物学研究到生物医学诊断的交叉学科。本文主要归纳了微流控芯片技术的基本概念、发展概况、构建方法,以及在生物学应用领域的最新研究进展,特别介绍了在单细胞研究领域以及面向最终应用的生物医学诊断方面的典型技术。     

微流控芯片设计方法研究进展

本文综述了微流控芯片设计方法的研究进展,归纳和总结了目前主要的设计方法,包括数值模拟法和基于宏模型的设计方法。最后介绍了宏-微模型设计方法,通过建立宏-微接口,实现了数值模拟和宏模型的灵巧桥接,有助于改善微流控芯片设计方法的兼容性和自适应性。