微流控芯片技術|優(yōu)勢

　　微流控芯片的分類包括白金電阻芯片、壓力傳感芯片、電化學傳感芯片、微/納米反應器芯片、微流體燃料電池芯片、微/納米流體過濾芯片等。具有分析速度快、樣品和試劑消耗量小、易實現(xiàn)自動化和微型化等優(yōu)點。

微流控芯片技術

　　微流控芯片技術是把生物、化學、醫(yī)學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。由于它在生物、化學、醫(yī)學等領域的巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展成為一個生物、化學、醫(yī)學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領域。

　　1、微流控芯片的加工方法

　　微流控芯片技術中，芯片材料的選擇、尺寸、設計、加工和表面修飾對于該技術至關重要。從20世紀末微流控芯片技術提出以來，出現(xiàn)了各種各樣的芯片材料，常見的有：玻璃芯片、石英芯片、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)等塑料芯片。

　　2、微流控芯片的GX分離技術

　　基于芯片的毛細管電泳技術是目前微流控芯片系統(tǒng)中使用Z多的高分辨分離技術。利用電泳主要是可以將微流控芯片中的復雜組分離并可以記錄下關于電泳圖譜用于分析。由于微流控芯片幾何尺寸較小，與常規(guī)毛細管電泳系統(tǒng)相比，芯片毛細管電泳系統(tǒng)具有區(qū)帶寬度窄、電影分離場強高、分離速度快、分離效率高的優(yōu)勢。

　　3、微流控芯片的檢測技術

　　微流控分析系統(tǒng)的試樣量在nl和pl級別，因此檢測系統(tǒng)需要進行微型化，對于監(jiān)測系統(tǒng)的靈敏度需要有更高的要求，還要求其具有更好的選擇性、更快的響應速度和更好的信噪比。按照檢測原理分類，可以大致將檢測系統(tǒng)分為光學檢測器、電化學檢測器和質(zhì)譜檢測器。光學檢測器在微流控芯片上應用Z早并且至今仍然應用Z多。

微流控芯片的優(yōu)點

　　微流控芯片或者芯片實驗室是以分析化學和分析生物為研究對象，利用微加工技術在芯片基板上面刻劃、加工微通道，Z終封裝成帶有流體進口、中間流道、出口的封裝芯片。作為生物、化學、醫(yī)學、流體、電子、材料、機械等交叉學科而興起的研究熱點，微流控芯片無論在幾何尺寸還是分析功能都要比一般的常規(guī)實驗具有非常明顯的優(yōu)勢：

　　1、高度集成化、體積小、結構簡單：

　　微流控芯片只需通過微加工機技術，將所需要的微通道集成到一塊基板上面，形成微通道網(wǎng)絡，因此不僅體積微小只有方寸大小，而且網(wǎng)絡狀的微結構比較簡單。一般傳統(tǒng)的反應器內(nèi)部動力元件較多、結構復雜、加工要求高，相對于常規(guī)的機械加工反應器，微流控芯片的加工更加簡便、經(jīng)濟。

　　2、降低消耗、環(huán)保：

　　微流控芯片所需樣品液和檢測液的量相對于常規(guī)實驗室分析要大大的減少，只有數(shù)微升，所需外界附加的能源更加少，因此整體很大程度的降低了珍貴樣品液與檢測液的消耗和能源的消耗，而且更加環(huán)保符合當下社會綠色低碳的環(huán)保思想，將會成為未來分析實驗的主流分析平臺。

　　3、安全性能較好：

　　微流控芯片體積小、結構簡單、集成化、所需附加能量少，因此在芯片加工、運輸、實驗室操作等過程中，能夠避免產(chǎn)生如加工斷裂報廢、運輸報廢、操作爆炸等更多的危險狀況，加工、使用更加安全。

　　4、分析效率高：

　　微流控芯片不僅結構尺寸的微小，而且微通道具有非常高的傳質(zhì)和傳熱效率，其效率一般高出宏觀試驗方法一到二個數(shù)量級。

　　5、成本低：

　　因微流控芯片在結構、材料、能耗、安全性和GX率等方面具有獨特的優(yōu)勢，當商業(yè)采用大批量生產(chǎn)時，能夠大大降低材料、生產(chǎn)成本，能夠帶來巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

　　目前媒體普遍認為的生物芯片，如基因芯片、蛋白質(zhì)芯片等只是微流量為零的點陣列型雜交芯片，功能非常有限，屬于微流控芯片的特殊類型。微流控芯片具有更廣泛的類型、功能與用途，可以開發(fā)出生物計算機、基因與蛋白質(zhì)測序、質(zhì)譜和色譜等分析系統(tǒng)，成為系統(tǒng)生物學尤其是系統(tǒng)遺傳學的極為重要的技術基礎。