微流
- 微流控技术在病原微生物检测中的研究进展
操作复杂等缺点。微流控技术的出现为病原微生物的低成本、高通量、高效率检测提供了新的研究思路和方法［3］。本文基于微流控技术在不同病原微生物检测中的研究进展作一综述，旨在为微流控技术在病原微生物检测中的研究提供参考，进而推动微流控技术在病原微生物检测中的应用。1 微流控概述及其分类1.1 微流控的简介微流控（microfluidics）指的是使用微管道（尺寸为数十到数百微米）处理或操纵微小流体（体积为纳升到阿升）的系统所涉及的科学和技术。微流控系统通常包含阀
生物技术通报 2023年10期2023-11-23
- 精准入微
——将微流控技术引入分析化学教学的探讨
方向上快速发展。微流控技术也称微全分析系统或芯片实验室，可以将样品前处理、反应、分离及检测等过程集成在一张仅几平方厘米的芯片上，具有设计灵活、集成性强、分析项目广泛等突出优势[1]，是分析化学的一个重要发展方向。小尺寸的芯片里包含着精巧的微结构网络，具有变化万千的设计潜力。由于微纳尺度的流体性质不同于宏观体系，由此打开了一扇新的探索世界的大门，微流控技术在其发展初期就很快扩展到了众多学科领域，经过短短几十年，现已经成为涵盖化学、生物、信息、物理、材料等领域
大学化学 2023年9期2023-11-02
- 微流控在二氧化碳捕集、利用与封存的研究
、溶解和反应等。微流控技术可以在微米甚至纳米尺度操控流体并揭示流体运动规律,在CCUS各个研究环节中均发挥了重要作用[7]。微流控技术在CO2高效捕集、转化利用和地质封存等方面均有大量的研究工作[8],展示了微流控技术在CCUS领域的潜力和优势。本文总结了微流控技术在CCUS各个环节的典型应用。首先,介绍了微流控技术的原理和特点。随后,依次介绍了CO2捕集、利用和封存三个环节的主要技术路线,并回顾了与之相关的微流控研究,其中包括微流控用于CO2捕集吸收剂的
能源环境保护 2023年2期2023-05-05
- 微流控合成与制备含能材料的发展思考
微流控（Microfluidics）是指在数十到数百微米的微尺度上操作和控制流体的科学和技术。与微流控概念密切相关的还有微反应器、流动化学、微化工等。这些领域研究的侧重点有所不同，但共性都是基于化学芯片、微通道、微结构等形成的微尺度流体开展工作，因此本文将它们统称为微流控技术。在微流体的尺度效应和较大的面积/体积比下，微流控技术因其较高的选择性、原位性和可控的微区反应环境，已经广泛的应用于化学、化工、生物、医药等领域，取得了显著成效（Gutmann B，C
含能材料 2022年5期2023-01-17
- 生物检测中微流控电化学芯片设计
全问题首要难题。微流控技术在生物病毒检测中被广泛应用，微流控（Microfluidics）是指使用微管道（尺寸为数十到数百微米）处理或操纵微小流体的系统所涉及的技术，是一门新兴交叉学科［1］。由于微流控器件具有小型化、集成化的特点，常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室（Lab on a Chip）和微全分析系统（Micro-Total Analytical System）［2］。微流控芯片技术是将样品制备、反应、分离、检测等基本操作集成到芯片上，自动完成
机械设计与制造 2022年11期2022-11-21
- 嵌入微流道硅基转接板工艺及散热性能研究
[5-7]。嵌入微流道的TSV转接板技术是在TSV转接板内部嵌入微流道，通过微流体实现三维集成系统的主动散热技术，具有极低的热阻、较大的换热系数，表现出良好的散热效率，为高功率三维集成封装的热管理问题提供了一种潜在的解决方案。国际商业机器公司（IBM）提出3D-IC底填界面和芯片衬底内嵌微流道的三维封装结构[8-9]，其散热热流密度达500 W/cm2；美国普渡大学提出嵌入芯片内部的新型微通道绝缘冷却技术[10]，旨在解决功率密度1 000 W/cm2芯片
电子产品可靠性与环境试验 2022年5期2022-11-17
- 基因检测微流控芯片的研究、应用与发展
等缺点[1]。而微流控技术很好地解决了这些问题。微流控是一种全新微量分析技术，具备小剂量分析、快速、低成本、可集成等优势[2]。目前，微流控芯片的应用已经遍及生命科学、医学、化学等领域，相关技术、器件和工艺发展迅速[3]。本文重点对近几年国内外基因检测微流控芯片的研究与应用进行了综述，并对其未来的发展趋势进行了展望。1 基因检测与微流控检测技术优势基因检测通常包括提取、扩增和检测三个步骤，传统的基因芯片的工作原理是核酸分子杂交。即制造一个靶基因cDNA片段
传感器与微系统 2022年7期2022-07-15
- 基于免疫学微流控芯片快速检测病原体的研究进展
检测方法[2]。微流控芯片提供了一种经济省时的检测方式，可在极低浓度对食源性致病菌进行快速检测[3]。微流控是一种在微米级尺度下进行样品输送、反应及检测的一种技术，具有检测速度快、灵敏度高、高通量、集成度及自动化高的优点[4-5]。目前，微流控检测芯片按照检测原理主要分为基于分子生物学的微流控检测芯片、基于电化学的微流控检测芯片及基于免疫学的微流控检测芯片3大类。其中，基于免疫学的微流控检测芯片以抗原抗体特异性结合为基础原理，具有检测条件宽松、灵敏度高及速
食品与发酵工业 2022年12期2022-06-29
- 液滴微流控的集成化放大方法研究进展
统乳化方法，液滴微流控技术可以在微通道内可控制备单分散液滴模板用于合成各种功能微球，被广泛应用于生物[1-3]、医疗[4-7]、制药[8-11]、环境[12-16]等领域。然而，单个液滴制备微流控单元的产量低，一般流量在0.1 ～10ml/h[17]，阻碍了液滴微流控技术的工业化应用。若要达到工业化应用的规模，需要上千甚至上万个液滴制备微流控单元同时运行，需要投入大量的流体泵、流体储罐和相关的基础设施，设备投资成本高，且操作难度大[18-19]。因此，液滴
化工学报 2021年12期2022-01-10
- PCR微流控芯片产业化技术分析
蔡树衡摘要：微流控PCR芯片以其卓越的技术革新和进步，逐步进入产业化和市场化的阶段，但是当前仍然面临成本高昂、产业化程度低等困难，制约着微流控芯片的发展。本文从微流控芯片的发展现状出发，提出产业化发展的技术分析和思考。一、PCR微流控芯片的技术优势微流控芯片（Microfluidic Chip）是将分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，以自动完成分析全过程。微流控技术是体外诊断领域具有前景的底层技术平台。聚合酶链式反
科技信息·学术版 2021年15期2021-10-21
- SLM 增材制造微流道内表面磨粒流抛光工艺与机理
SLM 增材制造微流道作为换热器的核心结构，除了要具有较好的内表面质量以外，还应该保证其相应的尺寸精度和形状精度，因此选择合适的光整方法尤为重要。磨粒流加工技术是以具有一定黏性的流体作为载体，通过所携带的硬质颗粒，形成流体磨料，利用其流动性，在一定压力下流过被加工表面，从而对零件表面进行加工的一种方法。由于流体磨料中含有具有切削性能的磨粒，同时流体对于不同形状内孔具有较强的适应性，所以通过对磨粒流抛光工艺与机理的研究，有望解决复杂微流道内孔壁抛光难题[8-
表面技术 2021年9期2021-10-16
- 微流控芯片法在非洲猪瘟病毒核酸快速检测中的性能分析
简便的检测试剂。微流控芯片技术是通过生物学、化学、医学、电子、材料、机械等多学科交叉，将样品前处理、分离及检测等过程集成到几平方厘米的芯片上，从而实现分析的微型化、自动化、集成化和便携化的技术，具有样品消耗少、检测速度快、操作简便、多功能集成、体积小和便于携带等优点，极大地拓展了体外诊断的应用空间，已在分子生物学、化学分析、医学等多个领域得到应用[3-5]。本研究评估了微流控芯片法在ASFV核酸快速检测中的各项性能，并和市场上的ASFV荧光定量PCR检测试
畜牧与兽医 2021年7期2021-07-08
- 五种重要犬病毒微流控芯片检测方法的建立及应用
健康[1～6]。微流控芯片技术（microfluidic chip assay）是一种基于环等温扩增技术（loop mediated isothermal amplification，LAMP）的高通量快速核酸检测技术。它将不同病原特异性引物固化在同一块塑料芯片不同的微孔反应槽内；这些微孔反应槽与加样孔相连，通过离心把待检核酸样本均匀地甩入各微孔反应槽内；每块塑料芯片有8 个加样孔，每个加样孔与4 个微孔反应槽相连，故理论上在1 块芯片的8 个加样孔加入同
中国动物检疫 2021年5期2021-05-11
- 微流控制备金属/共价有机框架功能材料研究进展
于产物宏量制备。微流控技术的出现提供了一种新的反应过程强化和产物调控手段。微流控技术是在微尺度空间内对微流体进行精准操控的科学技术[22-23]。微流控芯片因其反应通道的尺寸效应，通道内扩散距离非常短，且反应器表面积/体积比相较常规反应器高几个数量级，所以微流控芯片具有非常高的传热传质速率，是高效的微尺度过程强化技术[24]。此外，在微流控芯片中，反应物停留时间均一，返混现象急剧降低，因此反应的精度和准确性得到增加，也有助于产物控制。由于微流控直接操控微流
化工学报 2020年6期2020-06-22
- 压力驱动流下PDMS微流道变形特性研究
002)0 引言微流控技术是近年来随着微电子、微机械及生物化学领域的发展而逐渐形成的一门综合性的、跨学科领域的技术，广泛应用于医疗诊断[1,2]、生物化学分析[3,4]及光学[5,6]等领域。聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)是一种高分子材料，具有快速成型、无毒无味、透光率高且成本低等特点，是目前微流控系统制作的主要材料[7,8]。固化后的PDMS薄膜弹性较大，且随着制作过程中混合比的增加，其弹性模量也有较大不同，因此，制
华北科技学院学报 2020年6期2020-03-27
- 压电基片上微流分析器件研究
022)0 引言微流分析器件可以实现常规实验室所完成的生化分析功能，它将常规实验室所用到的实验单元集成在微小基片上[1]。与常规实验室的生化分析相比，微流分析器件上进行的生化分析有较多优点，如：较小的生化试剂消耗量，较小的分析时间，微流分析器件体积小及较小的人为引入误差等[2-4]。因此，微流分析器件引起了国内外专家的重视，并得到快速发展。每年都有大量的微流分析器件相关文献报道，已经渗透到众多学科，在毒品检测、食物安全、DNA分析、单细胞分析、环境监测、医
压电与声光 2020年1期2020-03-12
- 紫外光刻干膜微流控模具制作研究
航紫外光刻干膜微流控模具制作研究张 敏1，李松晶2，刘 航1（1. 华北科技学院机电工程学院，河北 廊坊 065201； 2. 哈尔滨工业大学 机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001）提出了一种基于感光干膜的微流控模具制作方法。以50 μm厚的感光干膜为主要原材料，设计并制作了不同微流道结构的干膜微流控模具。针对紫外曝光和显影主要环节的关键实验参数进行了选择优化。利用该工艺制作的干膜微流控模具，完成了不同结构和功能的微流控芯片的封装及应用。结果表明，
实验技术与管理 2019年12期2019-12-27
- 低成本聚合物微流控芯片加工技术综述
29)0 引 言微流控技术最初源自于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)在微量流体操控方面的研究，形成于20世纪90年代初[1]。最近十年来，伴随着分析化学和生命科学的蓬勃发展，由于微流芯片系统具有试剂和能量消耗少、检测和分析灵敏度高、检测时间短、可将多种功能集成化程度高等优势，在纳米纤维合成、纳米复合物制备、量子点合成、微纳米颗粒制备、电化学传感器、生物化学传感器、细胞生物学、分子生物学等领域得到了广泛的
传感器与微系统 2019年5期2019-05-07
- 基于丝网印刷技术的微流控芯片研究进展
一强 张亚军概论微流控技术已经在生物学、微生物学、分析化学、药物开发和化学合成等领域中得到了越来越多的应用，并且微流控芯片也逐渐成为目前各类商业化的生物传感器和生物分析仪器中的重要组成部分。微流控芯片为许多领域提供了快速分析检测工具，如DNA测序、高通量药物筛选、食品和环境检测等，并且在体外诊断等医疗领域也发挥了重要作用。与传统实验室检测仪器设备相比，微流控芯片有许多优点，如自动化、体积小、处理能力强、分析时间少、高精确度、高可靠性等。从目前微流控芯片的发
网印工业 2019年3期2019-04-09
- 基于小波能量元和改进双阈值函数的微流控芯片信号去噪方法研究*
414006)微流控芯片技术指把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等多种功能单元集成在一块微米尺度的芯片上,自动完成分析过程。由于其具有响应速度快、低功耗、耗样量少以及易于小型化和自动化等特点,因此在食品安全、环境检测、药物筛选、司法检测和生物医药研究等领域具有广泛的应用前景[1-3]。目前,关于微流控芯片的研究主要集中在检测方法和芯片结构设计上,而关于微流控芯片信号去噪的研究则相对较少[4]。由于微流控芯片结构以及检测仪器系统固有噪声
传感技术学报 2018年12期2018-12-26
- 基于3D打印的血型检测微流控芯片研究
果稳定便于检测。微流控芯片技术具备微量、高通等特点，可实现在微升级别上的集成分析以及各项操作与功能[2]，检测过程易实现自动化、批量化、高效化、精度化，被广泛用于医学检测、基因分析、细胞筛选等众多领域[3-4]。为提高检测精度，对使用的微流控芯片具有较高的要求。然而，微流装置的微细加工需要昂贵的实验室设备，虽然存在相对便宜的制造技术，如聚合物基（PDMS）微细加工，其利用模具的光刻制造来制备芯片，微流通道开放，并需要熟练的专业人员。此外，纸基微流控芯片或试
中国测试 2018年7期2018-08-16
- 微流控技术在临床检测中的应用
韧 万谅 贾艳伟微流控技术是一种对微尺度流体（微升到皮升量级）进行精确控制和操纵的技术。近二三十年来，得益于纳米制造技术的成熟与生化技术对操纵微量液体的需求，微流控技术取得了飞速的发展。与传统的检测方法相比，基于微流控平台的检测技术具有节省样本与试剂用量，反应速度更快，高通量，易便携，自动化潜力高等优势。1998年Burns等［1］提出的将多种生物、化学分析功能整合在一张微小芯片上的“芯片实验室”（lab-on-a-chip，LOC）的概念，展示了微流控技
分子诊断与治疗杂志 2018年5期2018-04-01
- 微流控技术在体外细胞转运系统中应用的研究进展
130021)微流控是一种以微组装结构为基础并在显微尺度处理流体的操作技术，其具体操作是处理低体积流体以实现自动化和高通量筛选，通常在亚毫米的规模对流体实施精确的控制和操纵，流体被移动、混合、分离或以其他方式处理。近年来,微流控技术在医学的应用日渐展现其独特贡献，电穿孔、热偏差与流体剪切应力相继应用于微流控系统设计。微流控技术与传统膜中断技术结合为新一代细胞转运系统的建立提供了新思路。本文作者以细胞的体外转运系统为例，综合阐述微流控技术与传统膜中断技术结
吉林大学学报（医学版） 2018年2期2018-02-13
- 3D设备实时无创检测血液中的肿瘤细胞
环肿瘤细胞的定量微流控设备。此微流控设备，能够荧光定量循环肿瘤细胞，包含2微流系统和光学系统。其中，微流系统用于控制血液细胞流速，而光学系统使用两个光纤(激光二极管和光电探测器)分析、计数癌细胞和非癌细胞。两种细胞的比例可以反映癌症发生、发展情况。这一新型便携式设备由来自于罗维拉·维尔吉利大学(URV)物理、无机化学学院的科研团队开发，它能够实时计量血液样本中肿瘤细胞的数量，具有高效、便捷、无创的优势，可提高癌症监测、诊断和治疗效率。
微创医学 2017年4期2017-03-08
- 微流控技术在生命分析化学中的应用进展
+梁琼麟摘 要 微流控分析系统与宏观条件下的分析体系相比，具有样品和试剂消耗小、传质传热效率高、生物相容性较好、高通量并行分析、功能单元集成化、微型化及自动化控制等特点，在分析化学尤其是生命分析化学领域得到了广泛应用。本文以涉及细胞的微流控技术为切入点，主要介绍了近五年来微流控芯片相关技术的发展，如芯片材料与制作技术、表面改性技术和液滴技术等，并简单总结微流控技术在药物筛选和细胞分析等生命分析化学领域的研究应用进展。endprint
分析化学 2016年12期2017-02-04
- 微流控技术在临床医学检验中的研究进展
朱春霖微流控技术在临床医学检验中的研究进展朱春霖随着高新技术的迅猛发展，生物芯片技术在临床医学领域中也占据了重要的地位，为医学诊断及科学的发展提供了强有力的工具，尤其是在临床医学检验方面，生物芯片技术已经广泛在细菌、病毒的检测中应用，同时也在自身免疫疾病的免疫标志物、遗传疾病、肿瘤标志物中发挥着单一检测或是联合检测的作用。在不久的将来，生物芯片技术还会在临床医学检验中或不可缺。本文对微流控技术在医学检验中的进展进行了总结分析，现将其作如下综述。微流控技术；
中国继续医学教育 2017年16期2017-01-29
- 3D打印微流控芯片技术研究进展
摘 要 近年来，微流控技术在生命科学和医学诊断等领域得到广泛的应用，显示出了其在检测速度、精度以及试剂损耗等方面相比传统方法的显著优势。然而，使用从半导体加工技术继承而来的微加工技术制作微流控芯片具有比较高的资金和技术门槛，在一定程度上阻碍了微流控技术的推广和应用。近年来随着3D打印技术的兴起，越来越多的研究者尝试使用3D打印技术加工微流控芯片。相比于传统的微加工技术，3D打印微流控芯片技术显示出了其设计加工快速、材料适应性广、成本低廉等优势。本文针对近年
分析化学 2016年4期2016-11-19
- 芯片大世界
分离的巨大潜力，微流控芯片的出现进一步将微纳流控体系推到了一个全新的高度。微流控芯片可以实现各种功能的高度集成，微全分析系统是一个典型的代表，通过适当的芯片设计可以将采样、样品预处理、反应、分离及检测等完整的分析过程集成在一个芯片上，这样的集成芯片也被称为“芯片实验室（Lab on a chip）”。经过二十多年的发展，微流控技术已覆盖化学、物理、生物、医学、材料科学、光学和微机电系统等众多领域，成为一个重要的交叉学科。我国的微流控技术研究起步较早，早在1
分析化学 2016年4期2016-11-19
- 一种PMMA-聚酯材料的微流控芯片加工工艺研究
MA-聚酯材料的微流控芯片加工工艺研究穆莉莉季明坤（安徽理工大学机械工程学院，淮南232001）摘要：本文论述了一种以聚酯材料为通道层、以PMMA（polymethyl methacrylate）为盖板和底板的微流控芯片的制作工艺，以30mm（直径）×2.2mm（厚）的液滴分离微流控芯片为例，详述PMMA-聚酯芯片的设计和制作流程。实验表明，采用该工艺加工微流控芯片，表面质量高，方法简单，加工效率高。关键词：微流控芯片PMMA聚酯引言微流控技术是在纳米级的
现代制造技术与装备 2016年4期2016-06-16
- 微流控纸芯片的特点与应用
市实验外国语学校微流控纸芯片的特点与应用帖千枫成都市实验外国语学校微流控纸芯片是二十一世纪初兴起的一种具有里程碑意义的微流控分析技术新平台，这一技术凭借其低廉的称号、简易的加工流程、便捷的使用过程与出色的可携带性等多种优点被全球各个领域专家学者所认可，本文将就微流控纸芯片的加工技术及其应用入手，浅析这一新技术的发展特点与方向。微流控纸芯片 微加工 检测技术 应用微流控芯片技术是近年来发展起来的新型技术，将纸张替代了传统的玻璃材料，在临床医学、食品学、环境学
数码世界 2016年12期2016-03-27
- 引言
微流控技术(Microfluidics)自上世纪90年代提出以来，目前已发展成为当今世界上最前沿的科技领域之一。该技术以方寸大小的芯片为主要平台，将生物和化学等领域所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离和检测等基本操作单元集成到具有微通道网络的芯片上，通过流体操控完成复杂的分析过程或特定功能。该技术具有微型化、集成化与便携化等主要特点，并凭借高通量、低消耗以及快速简便等技术优势，在现场诊断、食品安全、生命分析、生物医药等领域显示出极其广阔的应用前景。经过二
分析测试学报 2015年3期2015-04-17
- 早期胚胎体外培养微流控芯片的制备及初步应用
键。这样就想到了微流控芯片技术，其是20 世纪90年代初，基于微电子、微机械、生物工程和纳米技术发展起来的一种新的研究技术［3，4］。Akagi 等［5］利用PDMS 制作显微小室的显微培养盘，利用其培养早期胚胎时，囊胚发育率和内细胞团细胞数明显高于常规的液滴培养法。最近，日本研究者使用振摇胚胎培养刺激装置对小鼠和人的胚胎进行培养，取得良好的培养效果。推测可能是通过振摇物理刺激有利于胚胎自身分泌的促进胚胎发育因子在胚胎间扩散及相互作用，同时也有利于胚胎代谢
黑龙江动物繁殖 2014年5期2014-04-19
- 微流控芯片技术研究进展
李玉刚微流控芯片技术研究进展李玉刚微流控芯片分析技术近年来迅速发展, 在生化分析中应用广泛。本文介绍了微流控芯片技术的加工方法、分离技术及检测技术, 并从DNA检测、酶联免疫分和细胞信号通路研究等方面综述了其在生化分析中的应用, 对其应用中的不足进行了分析, 对其应用前景做了展望。微流控芯片；生化分析；纸基微流控；应用二十世纪90年代Manz和Widmer等［1］提出了一种微型全分析系统(或称微流控芯片、芯片实验室等)的概念,在该系统中, 分析样品的预处理
中国现代药物应用 2014年17期2014-01-23
- 将微流控分析引入高校分析化学的实验教学*
521041)微流控分析或微型全分析系统(miniaturized total analysis systems,μTAS)的主要目标是把整个实验室的功能(包括采样、稀释、加试剂、反应、分离及检测等)集成在一枚微芯片上，实现分析实验的微型化、便携化。自从20世纪90年代Manz等人[1]提出该概念以来，微流控分析得到了迅速发展，微芯片的加工、微流体的操控等技术日趋成熟，与荧光、化学发光、紫外可见、电化学、质谱等分析技术已成功地实现联用，广泛应用于单细胞分
大学化学 2012年2期2012-09-25