整体柱富集技术在微流控芯片系统中的应用

样品预处理技术是微流控芯片技术发展的瓶颈之一。整体材料是近几年在色谱领域发展起来的一种新型色谱填料,具有结构均匀、传质速度快、通透性好、制备过程简单等优点,被广泛用于微流控芯片系统中。该文综述了整体柱富集技术在微流控芯片系统中的应用进展,引用文献80篇。     

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.     

集成药物代谢微流控芯片的研制

本文研制了一种集成药物代谢微流控芯片, 此芯片可以同时完成药物代谢物的分子检测和代谢过程对药物细胞毒性的影响评价, 为进一步的药物代谢和药物相互作用研究奠定了良好的基础.     

微流控芯片中金属离子印迹整体柱集成及用于Cd2+富集和在线检测

以Cd2+为模板,丙烯酰胺和4-乙烯吡啶为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)为交联剂,环己醇/十二醇为致孔剂,采用原位聚合的方法在聚二甲基硅氧烷(PDMS)芯片中定位合成了Cd2+印迹整体柱。建立了微流控芯片中金属离子的富集-电泳-在线检测方法。通过扫描电镜和傅里叶红外光谱对合成的印迹整体柱进行了表征,证明合成的印迹整体柱具有良好的孔结构。将Cd2+印迹整体柱与固相萃取联用,优化了Cd2+印迹整体柱富集Cd2+的条件,并研究了Cd2+印迹整体柱的吸附性能和富集能力。在此基础上将Cd2+印迹整体柱与芯片电泳、鲁米诺-过氧化氢化学发光检测体系联用,实现了微流控芯片中Cd2+富集、分离以及检测的集成化。     

一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片

设计并制作了一种用于多巴胺实时检测的集成微电极的微流控芯片。芯片由一片聚二甲基硅氧烷( PDMS)沟道片和一片玻璃电极片组成,在PDMS沟道片上集成了用作细胞培养室的主通道和用于培养基输送的两条侧通道,在玻璃电极片上集成了用于多巴胺实时检测的微电极。为了解决PDMS沟道片与硅模具之间的脱模困难问题,研究了一种新的脱模方法。建立了一种Au-Au-Au三电极体系,表现出了良好的电化学检测性能。以溶解在神经干细胞培养基中的多巴胺为测试样品,对芯片的性能进行了初步研究。多巴胺的检出限为3.92μmol/L,线性检测范围为10~500μmol/L,片间的检测重复精度小于4%。     

微流控芯片用于模式生物衰老研究

<正>中科院大连化物所秦建华团队近期在以微流控芯片为平台的模式生物秀丽隐杆线虫抗衰老研究方面取得新进展。相关成果以封面文章形式发表于《整合生物学》杂志。白藜芦醇苷是一种存在于天然植物中的功效成分,具有保护肝脏、抑制血小板聚集、抗菌、抗病毒、降血脂及抗脂质过氧化等多种药理作用。不过,科学家对其抗衰老作用和分子机制等尚不清楚。为此,科研人员以经典的模式生物秀丽隐杆线虫为衰老模型,首次建立了集单线虫进样、长期培养、运动监测、固定及成像多功能的集成化微流控药物评价平台,研究考察了天然提取物白藜芦醇苷     

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。     

微流控芯片用于流式细胞术的基础研究

自行设计并加工了玻璃微流控芯片,并将其与流式细胞术相结合,采用羟丙基甲基纤维素(HPMC)的磷酸盐溶液为缓冲体系和鞘液,解决了微粒在微芯片中流动的若干问题,使其状态可以得到更有效的控制.采用自行组装的激光诱导荧光装置并结合动电聚焦技术,实现了对荧光微球的计数,并可通过荧光倒置显微镜实时观察到微通道内微球的实际流动情况.方法简单,操作方便,并且具有仪器体积小、试剂及样品用量少和分析速度快等优点.     

功能型微流控芯片实验室的高通量和规模集成

以单一十字通道为基本构成,毛细管电泳为主体性能的第一代微流控芯片,曾经活跃了很长一段时间,至今仍是很大一部分同类芯片中的主流技术.我们曾在自行设计研制的波长为532 nm的激光诱导荧光电泳芯片仪上,分别采用自行设计研制的玻璃芯片、PMMA和PDMS塑料芯片,开展了DNA、蛋白质、糖蛋白的分离和手性药物的拆分研究,并完成了SARS病毒基因反转录多重PCR检测,癌症病人P16基因甲基化DNA诊断和髙血压基因筛査等的研究和相应的一定规模(分别为18例、159例和226例)的实际样品的测试,实现了微流控芯片系统的初级功能化.     

用于细胞三维培养的集成微柱阵列的微流控芯片设计与验证

设计并验证了一种用于细胞三维培养的集成微柱阵列的微流控芯片.芯片由一片聚二甲基硅氧烷(PDMS)沟道片和一片玻璃盖片组成, 在PDMS沟道片上集成了一个由两排微柱阵列围成的细胞培养室和两条用于输送培养基的侧沟道.微柱间距直接影响了芯片的使用性能, 是整个芯片设计的关键.基于数值模拟和实验验证, 本研究对微柱间距进行了优化设计.优化后的微流控芯片可以很好地实现细胞与细胞外基质模拟材料混合液的稳定注入、培养基中营养物质向培养室内的快速扩散和细胞代谢物的及时排出.在芯片上进行了神经干细胞的三维培养, 证明了芯片上构建的细胞体外微环境的稳定性.     

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。     

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。     

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.     

毛细管电泳柱及微流控芯片通道涂层的发展

综述了用于毛细管电泳柱和微流控芯片通道的涂层材料和涂层技术的发展状况,以及涂层对分离效果和分离结果重现性的影响。将涂层材料按照动态和静态分类,静态涂层又分别按照均聚物、共聚物、杂环类等进行讨论;综述了交联反应法、溶胶-凝胶法、辐照法、化学沉积法等涂层的制备方法。对毛细管电泳柱和微流控芯片通道的改良具有一定的参考价值。     

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.