微流控電泳芯片

微流控電泳芯片第一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二內(nèi)容1簡介2優(yōu)點3制備4應(yīng)用2第二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二簡介“微全分析系統(tǒng)”的概念是由Manz等于20世紀(jì)90年代首先提出，是集進(jìn)樣、樣品處理、分離檢測為一體的微型檢測和分析系統(tǒng)。微流控芯片是其主要部件，采用微電子機(jī)械系統(tǒng)技術(shù)集成了微管道、微電極等多種功能元器件。微流控芯片技術(shù)(Microfluidics)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。3第三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二4第四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二5第五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二微流控芯片的電泳技術(shù)是指以電場方式驅(qū)動樣品在芯片的微管道中流動，然后再通過光電倍增管（PhotoMultiplierTube,PMT）將被測試樣品所產(chǎn)生微弱信號轉(zhuǎn)換為電信號，并被該信號進(jìn)行采集與處理。6第六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二

微流控芯片的優(yōu)點分析系統(tǒng)通過在微米級通道與結(jié)構(gòu)中實現(xiàn)微型化，不僅帶來分析設(shè)備尺寸上的變化，而且在分析性能上也帶來眾多的優(yōu)點。(1)高效率:微流控分析系統(tǒng)具有極高的效率，許多微流控芯片可在數(shù)秒至數(shù)十秒時間內(nèi)自動完成測定、分離或其他更復(fù)雜的操作。分析和分離速度常高于相對應(yīng)的宏觀分析方法一至二個數(shù)量級。其高分析或處理速度既來源于微米級通道中的高導(dǎo)熱和傳質(zhì)速率(均與通道直徑平方成反比)，也直接來源于結(jié)構(gòu)尺寸的縮小。7第七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二(2)低消耗:微流控分析的試樣與試劑消耗已降低到數(shù)微升水平，并隨著技術(shù)水平的提高，還有可能進(jìn)一步減少。這既降低了分析費用和貴重生物試樣的消耗，也減少了環(huán)境的污染。（3）高通量：具有平行處理分析多個樣品的能力。微流控芯片實驗室的基本特征和最大優(yōu)勢是多種單元在微小平臺上的靈活組合和大規(guī)模集成，高通量是大規(guī)模集成的一種形式。8第八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二(4)易集成:用微加工技術(shù)制作的微流控芯片部件具有微小的尺寸，使多個部件與功能有可能集成在數(shù)平方厘米的芯片面積上。在此基礎(chǔ)上易制成功能齊全的便攜式儀器，用于各類樣品的分析。微流控芯片的微小尺寸使材料消耗甚微，當(dāng)實現(xiàn)批量生產(chǎn)后芯片成本可望大幅度降低，而有利于普及。9第九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二集成化微流控芯片未來的發(fā)展趨勢10第十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二PDMS微流控電泳芯片的制備在一載玻片上甩一層適當(dāng)厚度的SU-8負(fù)膠，然后借助光刻技術(shù)制作微流控溝道的模具，在模具上澆注聚二甲基硅氧烷（PDMS），脫模后獲得微流控溝道，最后經(jīng)過修飾、封裝等工序制成PDMS微流控電泳芯片。11第十一頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二在制作電路板時，電路板上銅線的寬度是衡量一個國家電子水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。目前我國的民用電路板的線寬已經(jīng)能夠做到80μm,線的厚度可以達(dá)到75μm，這兩個指標(biāo)和經(jīng)常制備的微流控電泳芯片的溝道尺寸相一致，所以可以利用電路板制作技術(shù)制作芯片。12第十二頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二這種方法的缺點是：（1）需要制作掩模板，價格較貴；（2）模具的制作條件和工藝要求較高，很難推廣使用；（3）制作過程中要使用某些化學(xué)試劑，污染比較嚴(yán)重。13第十三頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二利用電路板制作技術(shù)加工出電路板模具，并用此模具制作出了PDMS微流控電泳芯片，最后在該芯片上對用異硫氰酸酯熒光素(FITC)標(biāo)記的氨基酸進(jìn)行了分離，結(jié)果證實了該方法的可行性。電路板的制作費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于掩模板的制作費用；用這種方法制作的模具比用SU-8膠制作的模具結(jié)實耐用；并且電路板的制作廠家非常多，制作周期短，設(shè)計好圖形后，經(jīng)加工很快可以獲得所需的模具。14第十四頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二15第十五頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二異硫氰酸酯熒光素標(biāo)記的氨基酸電泳圖16第十六頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所微流控芯片課題組PDMS-玻璃藥物篩選芯片PDMS-玻璃藥物篩選芯片17第十七頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二玻璃-PDMS-玻璃微泵驅(qū)動免疫芯片PDMS-玻璃細(xì)胞研究芯片18第十八頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二

應(yīng)用微流控芯片在微型化、集成化和便攜化等方面的巨大潛力，使它在環(huán)境保護(hù)、生物化學(xué)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、臨床檢測、食品衛(wèi)生、司法鑒定、藥品檢測、毒品和興奮劑檢測、農(nóng)業(yè)化學(xué)、生物醫(yī)藥工程和生命科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。19第十九頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二廖紅華等結(jié)合電導(dǎo)測量原理以及計算機(jī)智能化技術(shù)，設(shè)計了一種適合微流控電泳芯片電容耦合非接觸電導(dǎo)檢測器，該檢測器的信號調(diào)理電路不僅可應(yīng)上不同用于微電導(dǎo)檢測，還可配上不同的傳感器用于其它測量微弱電流信號的場合。馬亮波等基于自行構(gòu)建的微流控芯片電泳集成非接觸式電導(dǎo)檢測分析系統(tǒng)，建立了一種集進(jìn)樣、分離與檢測為一體的微流控芯片電泳電導(dǎo)檢測蛋白質(zhì)的方法，并用于人白蛋白(HSA)和人轉(zhuǎn)鐵蛋白(TRF)兩種尿蛋白的分離分析以及腎病綜合癥病人尿液中自蛋白的定量檢測.20第二十頁，共二十二頁，編輯于2023年，星期二文-獻(xiàn)-資-料1于冰，任玉敏，叢海林，等.微流控芯片電泳的研究進(jìn)展[J].分析測試學(xué)報，2011,30（9）:1067-1073.2蘇波，崔大付，耿照新.PDMS微流控電泳芯片的快速制備[J].功能材料與器件學(xué)報，2006,12（4）:285-288.3李孟春.集成光纖的微流控電泳芯片制作技術(shù)[J].科學(xué)通報，2007,52（3）:358-360.4廖紅華，于軍，廖宇，等.微流控電泳芯片微電導(dǎo)檢測器的研制[J].微計算機(jī)信息，2008,24（6-2）：282-284.5蘇波，崔大付，劉長春，等.光纖型微流控電泳芯片的研制[J].測控技