在过去的30年中,微流控芯片已经成为cancer therapy领域诊断和cure的重要工具。可以在微流控芯片上进行各种类型的细胞和组织培养,包括2D细胞培养、3D细胞培养和组织类apparatus培养。患者来源的cancer和组织以可见、可控和高通量的方式在微流控芯片上培养,这推进了个性化医疗的过程。此外,由于可定制的性质,微流控芯片的功能正在扩展。此外,已经发现它是较为方便快捷的,因为它能够处理少量样品,例如来自患者活组织检查的细胞,提供高水平的自动化,并允许建立用于cancer研究的复杂模型。在开发用于cure诊断用途的微流控芯片方面做出了各种努力。微流控分为被动式微流控和主动式微流控。中国香港微流控芯片制作流程
为什么微流控芯片对我们很重要?微流控芯片是一种在十微米级直径微小流道中的工作的系统。作为参考:1微米是一米的百万分之一。一根头发丝的直径约为:40-50µm,可想而知流道甚至可以做到比头发丝还细。在这种精密流道上工作有很多优点:微流控系统与使用培养皿和滴管的传统测试方法相比,具有使用样本量小等特点,这意味着所需实验或者检测所需昂贵化学品和试剂数量会降低不少。当遇到有毒有害物质时,微流控检测也会更安全,因为在微流控系统中有毒物质可以得到更好的控制。江苏微流控芯片市场规模微流控芯片技术用于药物筛选。
美国Caliper Life Sciences公司Andrea Chow博士认为,微流控技术的成功取决于技术上的跨界联合、技术和应用,这三个因素是相关的。他说:“为形成联合,我们尝试了所有可能达到一定复杂性水平的应用。从长远且严密的角度来对其进行改进,我们发现了很多无需经过复杂的集成却有较高使用价值的应用,如机械阀和微电动机械系统(MEMS)。改进的微流控技术,一般用于蛋白或基因电泳,常常可取代聚丙烯酰胺凝胶电泳。进一步开发的微流控芯片可用于酶和细胞的检测,在开发新prescription面很有用。
微流控芯片的组成:微流控芯片由主体芯片、流体控制模块、信号采集模块和外部控制模块组成。主体芯片是一个微通道网络,由微流道、微阀门、微泵等构成;流体控制模块负责流体的输入、输出和控制;信号采集模块用于采集传感器的信号;外部控制模块用于控制芯片的操作。
微流控芯片的特点:尺寸小:微流控芯片的尺寸通常为毫米级或更小,体积小巧,便于集成和携带。快速高效:微流控芯片能够实现快速混合、传输和分离微流体,反应速度快,效率高。灵活可控:微流控芯片可以通过控制微阀门、微泵等实现对微流体的精确控制和调节。低成本:与传统的实验室设备相比,微流控芯片具有成本低廉的优势,节省了实验室的成本和资源。 运用MEMS技术实现了单分子免疫微流控生物传感芯片的功能。
微流控芯片技术是生物医学应用领域的新兴工具。微流控芯片具有在不同材料(玻璃,硅或聚合物,如聚二甲基硅氧烷或PDMS,聚甲基丙烯酸甲酯或PMMA)上的一组凹槽或微通道。形成微流控芯片的微通道彼此互连以获得期望的结果。微流控芯片中的微通道的组织通过穿透芯片的输入和输出与外部相关联,作为宏观和微观世界之间的界面。在泵和芯片的帮助下,微流控芯片有助于确定微流控的行为变化。芯片内部有微流控通道,可以处理流体。微流控芯片具有许多优点,包括较少的时间和试剂利用率,除此之外,它还可以同时执行许多操作。芯片的微型尺寸随着表面积的增加而加快反应。在接下来的文章中,我们着重讨论各种微流控芯片的设计及其生物医学应用。微流控芯片的发展优势是什么?上海微流控技术和微流控芯片
肾组织脏微流控芯片的应用。中国香港微流控芯片制作流程
皮肤微流控芯片(SoC):SoC是一种生物工程模型,其中皮肤组织在微流控系统内培养,其足以模拟天然人类皮肤的3D微环境。为了制造微型化的SoC模型,将人体皮肤组织整合到微流控平台上,以便它可以模拟人体皮肤的体内条件。传统的2D模型无法重建体内发现的多重3D细胞间和细胞间相互作用。然而,这可以在3DSoC模型的帮助下进行研究。表皮和真皮层,Lee等人使用3D生物打印的角质形成细胞和成纤维细胞来创建人体皮肤组织。该系统通常主要有三层:底层,中间层和上层。下层包含微血管通道。多孔膜位于中间/中间层,将上层和下层分开,而上层包括培养室和侧向气动通道。SoC的基本设置如图所示。微血管通道为内皮单层的形成提供了机械支持。中国香港微流控芯片制作流程
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