首页 > 技术资讯 > 技术学院

微流控芯片实验室主要有哪些部分构成?

微流控芯片实验室主要有以下3部分构成:

(1)芯片材料。在微米或者纳米的数量级上,可用于芯片的常见材料有玻璃,石英和各种塑料。玻璃和石英有很好的电渗性质和优良的光学性质,可采用标准的刻蚀工艺加工,可用比较熟悉的化学方法进行表面改性,加工成本较高,封接难度较大。常用的有机聚合物包括刚性的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),弹性的聚二甲基硅氧烷(PDMS)和聚碳酯(PC)等,它们成本低,可用物理或化学方法进行表面改性,制作技术和玻璃芯片有较大的区别。

(2)芯片分析系统,主要包括驱动源和信号检测装置。样品和试剂的充分接触、反应或分离必须有外力的作用,这种外力一般为电场力、正压力、负压力或微管虹吸原理产生的力。科研人员常采用高压电源产生电场力或泵产生正、负压力作为驱动源。由芯片内产生的信号需要被检测,目前最常用的检测手段是激光诱导荧光,此外还有电化学、质谱、紫外、化学发光和传感器等。激光诱导荧光检测器主要由激光源、光学透镜组和以光电倍增管或CCD为主的荧光信号接收器件组成。特点是检测灵敏度高,被广泛采用;但现阶段其体积仍然偏大。驱动源和检测装置是芯片实验室仪器的主要组成部分,其体积的大小直接决定了芯片分析仪的大小,因此科研人员正努力追求将这两部分做到最小。

目前,电化学检测由于其体积较小,与高压电源一起可制成便携式分析仪,加之有电化学响应的物质很多,所以在芯片中的应用研究较多。电化学检测器的一般做法是将电极集成到芯片上,采用安培或电导法进行检测,其中电泳分离电压对检测电流的干扰是电化学检测需要克服的问题之一。用于电化学检测的电极材料有碳糊、碳纤维、铜丝、金丝等。被检测物质有氨基酸、肽、碳水化合物、神经递质等。集成电泳分离、酶联免疫和生物化学等于一体以实现多功能(例如多人同时检测或多种免疫指标的同时检测)的芯片实验室研发,体现了微流体芯片技术的集成化特点,也代表了微流体芯片技术的发展方向。

(3)包含有实现芯片功能化方法和试剂盒。将质谱法、紫外-可见检测法等现有的检测方法移植到芯片实验室的检测上,是微流体芯片研究的主要思路。



标签:   微流控 微流控芯片 芯片实验室
手持式PDMS打孔器