苏州汶颢微流控技术股份有限公司

委托开发

利用微流控芯片技术的先天优势,以及丰富的分析检测仪器开发经验,汶颢股份能够根据客户要求设计和开发基于微流控芯片的分析检测仪器和系统。汶颢股份已经组建了完整的仪器开发团队,基于前期的芯片、动力、温控、检测、算法、控制和外观设计等环节的开发经验累积,汶颢股份能为客户提供完整的分析检测仪器的客户定制开发服务。开发特长主要集中在医疗诊断、食品安全和环境监测领域,能够为客户提供从“原型设计——原理验证——样机开发——产品定型”系列服务,并协助提供量产服务,以及相关市场准入资质办理。下面以客户定制开发案例为例,简要叙述几个客户定制产品:

一、 基于微流控芯片的蛋白质变性检测

汶颢股份基于微流控芯片的蛋白质变形检测

项目为某研究机构设计,客户提出需求:在短时间内实现蛋白质的变性(-4℃到90℃和常温到90℃)和X-光检测。为了满足客户需求,提供了如下解决方案:

1) 为了实现蛋白质溶液降温的需求,采用了制冷片和风扇结构;

2)为了实现降温区域温度的精确控制,采用电热偶合的制冷片的反馈控制,保证制冷区域温度恒定;

3)为了实现蛋白溶液室温和-4℃的需求,采用两位三通电磁阀,分别控制蛋白溶液不经过制冷区域(室温),以及经过制冷区域(-4℃),通过一个电磁阀,实现两种温度控制;

4)为了实现微量蛋白溶液快速升温,在PMMA芯片上面集成了铂金电阻,采用该电阻进行加热,铂金电阻采用磁控溅射加工和光刻图案化的方法,线宽在5μm;

5)为了解决PMMA传热较慢的问题,设计和加工菱形微流道,增加接触面积,减小死体积;

6)为了解决PMMA透光性不足的问题,检测区域使用KAPTON薄膜封合;

7)为了监控关键区域的流体温度,在PMMA芯片上集成了PT100电阻,实际测量流体的温度;

8)为了便于实验,设计了相关的PMMA支架,方便检测。

二、基于微流控芯片的细胞共培养仪器

基于微流控芯片的细胞共培养仪器

项目为广东某学校基金项目设计,客户需求为验证贴壁细胞(A)和悬浮细胞(B)生长过程的相互影响,要求A细胞一直在培养池中,B细胞流入到A培养池中,再流回到B培养池中,要求控制仪器可编程。为了满足客户需求,提供了如下解决方案:

1)通过A和B细胞尺寸的差别,采用过滤膜和过滤头结构,实现B细胞的流入流出,A细胞不参与循环;

2)回流系统采用汶颢股份自主开发的正负压恒压,通过正负压实现细胞的流入和流出,恒压泵通过气压推动,扰动较小,不影响细胞生长;

3)通过修改恒压泵的控制系统,实现整个回流过程可编程,最小转换时间0.01s;细胞液流量通过调节气压控制,实现细胞液流量和循环时间双重控制;

4)由于恒压泵气压较大,为了控制微升级细胞液流动,设计微流控芯片充当流阻,减小液量;

5)通过两位三通电磁阀和微流控芯片的配合使用,实现一块芯片控制细胞液的流入流出;

6)通过密封结构保护芯片和电磁阀,将整体结构放置于培养箱中,减小了细胞液流入流出的死体积。

整体系统结构如上所示,该系统实现了客户的实验需求,该系统能够连续工作两周,工作时长满足客户对细胞生长研究的需求。

三、基于微流控芯片的显微对准仪器

基于微流控芯片的显微对准仪器

项目为上海某高校organ-on-chip领域PDMS芯片对准封合的要求而设计,为客户定制开发PDMS芯片显微对准仪器,要求对准误差在10μm以下。

1)为了实现PDMS芯片上微结构的对准,选用精度为1μm的对准平台,从而调节PDMS芯片的位置;

2)为了减小两片PDMS芯片的对准误差,选用X-Y-θ三轴对准平台,避免了长管道引起的θ轴对准误差;

3)采用双相机对准,进一步缩小θ轴误差;

4)单个相机配备两套对准平台,实现相机三轴调节,满足不同尺寸范围和高度范围芯片的对准;

5)采用杠杆结构,调节省时省力;

6)自带光源,操作简单。

通过上述多个关键部件的共同操作,实现双层PDMS芯片的对准封合,对准误差在5μm左右。