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微流控芯片常見的應(yīng)用領(lǐng)域整理

更新時間:2022-03-18  |  點擊率:1494
   微流控是一種控制和操控微尺度流體,尤其特指亞微米結(jié)構(gòu)的技術(shù),又稱其為芯片實驗室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技術(shù)。是把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過程的樣品制備、反應(yīng)、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。由于在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的潛力,已經(jīng)發(fā)展成為一個生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科交叉的嶄新研究領(lǐng)域。由于微米級的結(jié)構(gòu),流體在微流控芯片中顯示和產(chǎn)生了與宏觀尺度不同的特殊性能,因此發(fā)展出*的分析產(chǎn)生的性能。同時還有著體積輕巧、使用樣品及試劑量少、能耗低,且反應(yīng)速度快、可大量平行處理及可即用即棄等優(yōu)點。
  微流控芯片的隨著不斷的發(fā)展,當(dāng)前應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,下面就列舉幾個常見的領(lǐng)域:
  1、毛細(xì)管電泳分離:
  毛細(xì)管電泳芯片是微流控芯片中發(fā)展早、發(fā)展快的一項芯片技術(shù),在對DNA的片段、多肽、蛋白質(zhì)等生物大分子分析中,表現(xiàn)出強(qiáng)分離分析能力,被認(rèn)為是后基因時代中有希望攻克蛋白質(zhì)研究、基因臨床診斷等科學(xué)難題的分離分析手段之一。
  2、基因測序:
  從基因測序原理來講,芯片毛細(xì)管電泳測序表現(xiàn)出了更大的*性:芯片有*的注樣方式和更細(xì)的分離通道,能實現(xiàn)DNA的快速分離:另一方面采用微加工技術(shù)進(jìn)行制選,一塊芯片上可集成更多的毛細(xì)管,實現(xiàn)高通量測序:實現(xiàn)了產(chǎn)物處理和分析的集成化,減少了人為干擾。
  3、PCR反應(yīng):
  進(jìn)行PC擴(kuò)增及相關(guān)檢測時,可大大簡化操作步驟、顯著提高檢測效率,把PCR芯片與毛細(xì)管電泳芯片二者集成起來,該芯片系統(tǒng)集取樣、PCR擴(kuò)增和CE分離于一體,節(jié)省了試劑消耗、加快了分析速度,同時也避免了實驗操作中的人為污染。
  4、器官芯片:
  器官芯片是指在一塊芯片平臺上模擬器官功能的一種科學(xué)技術(shù)。其主要目標(biāo)是通過在芯片上模擬生物體的環(huán)境,進(jìn)行細(xì)跑、組織和器官培養(yǎng),研究并控制細(xì)胞在體外培養(yǎng)過程中的生物學(xué)行為,實現(xiàn)模擬生物體環(huán)境的藥性評價等。
  5、藥物篩選:
  細(xì)胞藥物俯選的高通量化、減低藥物篩選成本、二維結(jié)構(gòu)或者三維微結(jié)構(gòu)區(qū)域可產(chǎn)生低剪切力、集成化優(yōu)勢明顯。
  6、單細(xì)胞分析:
  由于細(xì)胞與細(xì)胞之間存在差異,群體細(xì)胞的研究結(jié)果只能得到一群細(xì)胞的平均值,這往往會掩益?zhèn)€體差異信息。微流控芯片為細(xì)胞生物學(xué)功能研究提供了新思路。