蘭格深度參與全國(guó)大學(xué)生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，共探蠕動(dòng)泵技術(shù)創(chuàng)新
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顛覆傳統(tǒng)診斷-微流控系統(tǒng)的應(yīng)用前景2016-11-18
微流體概念自從20世紀(jì)80年代（1980s）被提出以后，就已經(jīng)在物理、化學(xué)、生物化學(xué)、納米技術(shù)以及生物技術(shù)等多學(xué)科工程產(chǎn)生巨大影響，且將在生物醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域繼續(xù)擴(kuò)大范圍和下游相關(guān)的應(yīng)用程序。例如，多路復(fù)用、自動(dòng)化和高通量篩選等生物醫(yī)學(xué)和研究應(yīng)用過(guò)程。
什么是微流體
在生物、化學(xué)、材料等科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常需要對(duì)流體進(jìn)行操作，如樣品ＤＮＡ的制備、ＰＣＲ反應(yīng)、電泳檢測(cè)等操作都是在液相環(huán)境中進(jìn)行。如果要將樣品制備、生化反應(yīng)、結(jié)果檢測(cè)等步驟集成到生物芯片上，則實(shí)驗(yàn)所用流體的量就從毫升、微升級(jí)降至納升或皮升級(jí)。
微流體概念自從20世紀(jì)80年代（1980s）被提出以后，就已經(jīng)在物理、化學(xué)、生物化學(xué)、納米技術(shù)以及生物技術(shù)等多學(xué)科工程產(chǎn)生巨大影響，且將在生物醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域繼續(xù)擴(kuò)大范圍和下游相關(guān)的應(yīng)用程序。例如，多路復(fù)用、自動(dòng)化和高通量篩選等生物醫(yī)學(xué)和研究應(yīng)用過(guò)程。
什么是微流控芯片
微流體依賴于約束在某種類型的小型設(shè)備（small-scale device）上精確液體的控制和操縱。如果要將樣品制備、生化反應(yīng)、結(jié)果檢測(cè)等步驟集成到生物芯片上，這時(shí)功能強(qiáng)大的微流體裝置就顯得必不可少了。
該設(shè)備被稱為“微流控芯片”，是利用常規(guī)的平面加工工藝（光刻、腐蝕等）在硅、玻璃上制作的，或是在有機(jī)材料上印制、成型出微結(jié)構(gòu)的“軟光刻”微加工方法而成。
微流控分析芯片在美國(guó)被稱為“芯片實(shí)驗(yàn)室”（lab-on-a-chip），在歐洲被稱為“微整合分析芯片”（micrototal analytical systems），它是微流控技術(shù)（Microfluidics）實(shí)現(xiàn)的主要平臺(tái)，可以把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過(guò)程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動(dòng)完成分析全過(guò)程。在“微流控芯片”系統(tǒng)上，有著體積輕巧、使用樣品及試劑量少，且反應(yīng)速度快、可大量平行處理及可即用即棄等優(yōu)點(diǎn)。
微流控技術(shù)的一些比較知名的應(yīng)用包括：噴墨打印頭（inkjet printheads）、芯片實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)（lab-on-a-chip systems）、毒素或病原體的生物傳感器（biosensors）。
上圖▼
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Caliper公司研發(fā)的微流體芯片稱為L(zhǎng)ab on Chip，把生物和化學(xué)等領(lǐng)域中所涉及的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等基本操作單元集成或基本集成到一塊微小尺寸的芯片上，由微通道形成網(wǎng)絡(luò)，以可控流體貫穿整個(gè)系統(tǒng)。
Lab on Chip技術(shù)主要是使用LabChip GX儀器（一個(gè)高通量，自動(dòng)化的微流體芯片電泳分離平臺(tái)）來(lái)評(píng)價(jià)基因組DNA的質(zhì)量。由LabChip GX儀器帶來(lái)的高度重復(fù)性、通用性和高通量克服了依賴于凝膠方法的局限。而且，數(shù)據(jù)結(jié)果是數(shù)字化的，更方便于存檔和發(fā)布。
LabChip GX儀器預(yù)充芯片，并自動(dòng)化的得到樣本的電泳分析結(jié)果。樣本逐個(gè)由毛細(xì)管自動(dòng)化的吸取，當(dāng)樣本進(jìn)入到芯片中，樣本在微流體芯片管路中被染色，分離和檢測(cè)。
總結(jié)：在基因組質(zhì)量評(píng)估上可改進(jìn)醫(yī)療服務(wù)的微流體芯片
目前，包括分析化學(xué)科研界以及臨床診斷和科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)界已經(jīng)達(dá)成共識(shí)，微流體將成為下一帶分析平臺(tái)的基本技術(shù)，而一些國(guó)外公司已經(jīng)陸續(xù)推出基于微流體理念的原型產(chǎn)品。微流體技術(shù)有可能引發(fā)分析技術(shù)領(lǐng)域思想的轉(zhuǎn)變，推動(dòng)分析儀器的微型化自動(dòng)化并實(shí)現(xiàn)快速高效的分析工作。
作為下一代分析產(chǎn)品的主流技術(shù)，微流體產(chǎn)品具有廣闊的發(fā)展空間，尤其是在疾病診斷領(lǐng)域。由于微流體產(chǎn)品在微型化、集成化和低消耗等方面的優(yōu)勢(shì)，將有益于醫(yī)療診斷產(chǎn)品的推廣和醫(yī)療成本的降低，從而實(shí)現(xiàn)醫(yī)療條件的改善。
（內(nèi)容來(lái)源：生物探索）
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