微流控芯片检测技术的研究进展

本文简单总结了光学检测法、电化学检测法和质谱检测法三种微流控芯片检测技术,并介绍了近几年微流控芯片检测技术的研究进展。     

基于免泵微流控芯片和电化学检测的便携式生物医学传感器研究

为满足即时检验(point-of-care testing,POCT)在基层和个性化诊疗使用需求,开发了一种免泵式微流控芯片和电化学检测生物医学传感器系统,配合免疫传感器完成了对过氧化氢和前列腺癌标志物的快速检测。系统利用改性处理后聚二甲基硅氧烷芯片通道内毛细作用力,自泵式完成待测试剂混合和流动,采用微型便携式检测设备控制输入信号并通过微电流检测电路设计读取传感器上电流信号,实现快速自动化检测。实验验证了三电极检测电路输出电位稳定,误差不超过1%;通过对双氧水浓度检测实验证明了该检测体系对浓度变化电流动态响应特性良好,输出稳定;检测系统配合生物传感器对前列腺特异性抗原浓度进行定量检测,检测限为1 ng/m L。据我们所知,这是首次利用电化学免泵微流控传感器进行前列腺抗原的检测,本体系结构简单,操作简便,系统有望与多种电化学传感器结合用于多种检测物质的快速智能化POCT检测。     

在聚合物成型实验中开设微流控的探索

微流控技术有着卓越的优点:设备经济,操作简单和易得粒径均匀、形貌及结构可控的微珠和微胶囊。微流控技术是一种有别于传统成型加工的技术,有着广阔的应用前景。微流控技术从理论到实践都日趋成熟,已经具备了走向实验教学课堂的条件。将微流控实验项目开设在聚合物成型加工专业实验课程中,不仅深化、完善及补充了实验课程内容,还极大地激发了学生的学习热情。该实验深受学生的欢迎,在深化实验教学改革中具有重要的意义。     

基于免泵微流控芯片和电化学检测的便携式生物医学传感器

为满足即时检验(point-of-care testing,POCT)在基层和个性化诊疗使用需求,开发了一种免泵式微流控芯片和电化学检测生物医学传感器系统,配合免疫传感器完成了对过氧化氢和前列腺癌标志物的快速检测。系统利用改性处理后聚二甲基硅氧烷芯片通道内毛细作用力,自泵式完成待测试剂混合和流动,采用微型便携式检测设备控制输入信号并通过微电流检测电路设计读取传感器上电流信号,实现快速自动化检测。实验验证了三电极检测电路输出电位稳定,误差不超过1%;通过对双氧水浓度检测实验证明了该检测体系对浓度变化电流动态响应特性良好,输出稳定;检测系统配合生物传感器对前列腺特异性抗原浓度进行定量检测,检测限为1 ng/m L。据我们所知,这是首次利用电化学免泵微流控传感器进行前列腺抗原的检测,本体系结构简单,操作简便,系统有望与多种电化学传感器结合用于多种检测物质的快速智能化POCT检测。     

微流控PCR生物芯片及其检测技术的研究

微流控芯片的目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离和检测等集成在可多次使用的微芯片上。检测系统是芯片系统研究的关键之一,影响整个微流控芯片分析系统的检出限、检测速度、适用范围以及体积等指标,是微流控芯片分析系统的一个关键部分。本文针对微流控芯片的发展及其检测技术进行了研究,并分析了目前发展的现状和趋势。     

滤纸存储试剂在分析化学中的应用

滤纸是一种生物和化学实验室里的常用材料,由纯纤维素制成,通常被用来做过滤或者色谱分析.滤纸经过进一步的修饰与表面处理后被广泛应用于生物医学、传感器、微流控、环境保护等领域,并展示了很好的应用前景.简要综述了滤纸在分析化学中的应用,着重介绍了滤纸存储试剂作为外标和内标在分析化学中的应用.     

微流控芯片激光诱导荧光光纤检测器的研制

用硅橡胶PDMS制作了一个微流控芯片,并用PDMS封接玻璃-PDMS芯片,芯片的键合成品率几乎达100%.采用光纤和光子计数器自行组装了一套结构简单、紧凑的微流控芯片激光诱导荧光光纤检测系统.以氩离子激光器为激发光源、浓度为5×10-6mol/L的罗丹明B为检测物质,对该系统的性能进行测试,发现荧光峰值明显,重复检测性好.     

单片机控制的微流控芯片微型气动装置系统设计

微流体控制和驱动技术是微流控芯片（Microfluidic Chip)的发展和应用的关键技术之一,介绍了一种基于STC90C516RD+系列单片机控制和驱动微流控芯片内管道内液体的电路结构设计。设计的微流控芯片上集成了微管道、微阀和气动微泵等结构,单片机通过外部的独立按键选择和控制电磁阀,实现对微流控芯片内的进样管道选择和流体控制。该系统结构简单、稳定可靠,适宜作为独立的系统实现微流控芯片的复杂控制。     

基于微流控技术新型光开关器件设计

首先介绍了较为常用的几种光开关的工作原理、特点和应用.描述了MEMS、MOEMS、微流控技术.以MOEMS及微流控技术相接合,提出一种新的微流控光开关阵列结构,通过电控方法改变微流控芯片波导结构,实现光路变化.该光开关具有体积小,结构简单,功率损耗低,有利于光开关阵列集成化、微型化及制作.以电控方式控制光开关,在开关速度上比温控更快、更稳定,且控制电路简单等特点易构成大容量交换矩阵.     

基于表面声波的微流控技术研究进展

 近年来，基于表面声波的微流控技术因为表面声波的产生与控制方式简单高效、表面声波与流体介质相互作用的形式多样，以及声波器件制备工艺简单、易于集成和检测等特点引起了广泛关注和研究。目前，基于表面声波的微流控技术在生化分析与疾病检测等领域中主要围绕细胞等微粒的排布、分离、混合与汇聚现象、声波加热、声波雾化、生物传感等方面展开研究，部分技术已接近成熟，具有发展成为便携式设备的巨大潜力，市场应用前景广阔。本文总结了近20年来表面声波微流控技术在微粒的排布、分离、混合与汇聚现象、声波加热、声波雾化、生物传感等方面的研究进展，并指出了相关研究正在由声力、声热、声电等单效应向多物理场效应转变，由二维、微米级操纵向三维、纳米级操纵转变、由平面型器件向柔性器件转变的趋势。     

Liquid droplet as efficient master in thin membrane fabrication of poly(dimethylsiloxane) microfluidic devices

In this paper,liquid droplet master was for the first time used to fabricate thin membranes integrated polymeric microfluidic devices.As demonstration,water liquid droplet master was used to make a thin membrane in PDMS microfluidic devices which were prepared by using printed master.The PDMS membrane can be controlled down to approximately 10 μm thick with considerable vapour permeation which was adjusted by environmental humidity.An array of the microfluidic devices with thin PDMS membranes was also used ...     

雌激素受体α检测方法研究进展

综述了雌激素受体α的检测方法及其研究进展,详细介绍了免疫组织化学、逆转录-聚合酶链反应、蛋白质免疫印迹、微流控芯片等方法的研究现状,并做出了展望．     

微流控技术及其应用与发展

微流控技术广泛应用于生化分析、疾病诊断、微创外科手术、环境检测等领域。微通道结构的设计与制造、微纳尺度流体的驱动与控制、微流控器件及系统的集成与封装是该领域的3大关键技术。本文综述了微流控技术在这3个方面的发展现状及在不同领域中的应用,展望了微流控技术的发展前景,指出多相微流体的介观传输理论及跨尺度流体的性质将是今后研究的重点与热点。     

热点成型技术在实验教学中的应用

该文构想将静电纺丝和微流控两种技术融入到本科生的实验教学中去,并且在多方的支持下进行了尝试,获得了初步成果。文章对静电纺丝和微流控的装置、实验操作和所获得的产品进行了研究探讨,结果表明静电纺丝和微流控实验项目开设在聚合物成型加工专业实验课程中极大地激发了学生的学习兴趣和热情,具有一定的可行性和先进性。     

非均匀介质下的可调光流控器件及其生化应用

 探讨了非均匀介质下不同光流控器件及其生化应用。在微流控芯片上，主要从2个方面开发和实现各类具有光波导、透镜、细胞计数、化学检测等功能的新器件。首先，在液液非均匀介质下，通过调节沟道内液体流速，控制液体间的对流扩散来实现液体在微腔内的渐变折射率分布和阶跃分布，从而得到其特殊的光学特性，例如光束分离、弯曲、自聚焦等。其次，在固体非均匀介质下，利用特殊的微流结构与液体相结合，实现更加灵敏可调的新型探测手段。这些新型技术手段分别在生物传感、能源生产、细胞探测及海水检测等诸多应用中可发挥关键性作用。     

基于PSOC3的多功能控制板的设计

赛普拉斯公司的PSOC3系统开发板集模拟,数字和系统资源于一体,极大的节省了外设的数量.本文主要介绍了基于PSOC3设计的变压器,实现转速检测,角度检测,温度检测,压力检测,行程检测和1路开关输出,并将测试结果通过按钮选择依次显示在LCD1602上,测试结果表明,该设计达到了预期的技术指标.     

Numerical simulation of the efficiency of mixing in heterogeneous microchannels with patterned surface potentials

The mixing of samples in heterogeneous microchannels with a periodically stepwise surface potential was analyzed numerically using the control volume method. The equations describing the wall potential and external potential were solved first to get the distribution of wall potential and external potential, respectively, then the momentum equation was solved to get the developed flow field. Finally, the mass transport equation was solved to get the concentration field. The simulation results show that the distribution of samples at the inlet of the microchannel determines its theoretical value of concentration, therefore, the pattern of the distribution of samples at the inlet and its corresponding velocity can be changed to get the desirable concentration of solute. The heterogeneous wall potential almost has no effect on the mixing of samples in two-inlet microfluidic devices. For three-inlet microfluidic devices, the comprehensive ability of transportation and mixing has an optimization when the ratio of periodic length of wall potential to the height of the microchannel is about 4.88. The above conclusions are helpful to the optimization of the design of microfluidic devices.     

Developing optofluidic technology through the fusion of microfluidics and optics

We describe devices in which optics and fluidics are used synergistically to synthesize novel functionalities. Fluidic replacement or modification leads to reconfigurable optical systems, whereas the implementation of optics through the microfluidic toolkit gives highly compact and integrated devices. We categorize optofluidics according to three broad categories of interactions: fluid-solid interfaces, purely fluidic interfaces and colloidal suspensions. We describe examples of optofluidic devices in each category.     

语音端点检测中判决机制的研究

以短时能量和平均过零率为端点检测的参量,分别讨论了基于单门限判决、双门限-两级判决和双门限-三态转换判决机制进行端点检测的方法。实验结果表明,后两种判决机制都能比较准确地检测出语音端点。