微流控技术

正微流控技术是由微通道和微结构组成具有功能性和完成特定任务的微流体系统技术。微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析的全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域,广泛应用于化学分析、基因分析、细胞筛分、生物医疗、化学合成、纳米材料制备等领域。     

微流控芯片技术的发展史及其应用的研究进展

微流控芯片技术是把生物和化学等领域所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离与检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米的芯片上,用以完成不同的生物或化学反应,并对其产物进行分析的一种技术,通俗言之,就是把实验室搬到芯片上.与传统的分析手段相比,具有分析快速、消耗低、微型化、自动化等优点.阐述了该技术的发展史及在医药、生命科学、公共卫生等领域的应用.     

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。     

微热气泡驱动下的微流控的理论研究

微流控技术是指在微纳米尺度下利用流体的动力学特征，对微粒进行俘获、富集、自组装等微操作的技术.其已发展为一个生物、化学、医学、材料、光学、流体、机械等多学科交叉的崭新研究领域.其中，微热气泡驱动的流体具有优异的可操控性，受到越来越多研究者的关注.本文基于微热气泡的产生机制，结合热力学和流体力学的理论知识，采用COMSOL Multiphysics 4.4数值计算软件，对微热气泡驱动下的流体的流速场进行模拟和定量分析.结果证明，微热气泡表面具有马格兰尼效应，其驱动下的流体以漩涡的方式高效地俘获和富集微粒，与实验现象相符.因此，本文从理论上探究微热气泡驱动下的流速场性质，对提高微流体的可操控性，促进微流控技术的发展都具有重要的意义.     

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。     

声表面驻波在微流控领域的应用

 声表面驻波（SSAW）因其非接触性及生物相容性，目前已被广泛应用于微流控领域，在生物医学、诊断学等领域有着广阔的应用前景。概述了声表面驻波的形成过程和对微流体中粒子的控制机理；综合当前该技术国内外研究现状，分析了在微流控领域中声表面驻波相对于其他物理场的优势；针对声表面驻波在微流控领域中存在的问题对未来的研究提出了合理展望。     

微流控芯片在单细胞捕获中的应用

 单细胞捕获是单细胞水平研究的前提和重要组成部分。微流控芯片通常具有与细胞尺寸相当的微通道结构,并能操控纳升至皮升级的极小体积流体,非常适用于高通量的单细胞捕获,加上微流控芯片能够将其他多种操作单元集成在一起,为单细胞分析提供了一种效率高、消耗低的研究平台。概述并对比了多种涉及流体力学、光、电、磁、声等领域的微流控单细胞捕获技术的原理和应用,展望了其未来的研究方向。     

应用于生物检测的微流体聚焦芯片的研制

为了完成生物检测实验中待检测微球的单列通过,基于流式细胞仪的技术原理,设计了一种微流体聚焦芯片,并利用Intellisuite软件对聚焦进行仿真和设计.用微浇铸方法制作基于聚二甲基硅氧烷的微流控芯片,并采用插针式封接,提高了芯片成品率.通过实验制作芯片,并将它应用于测试,成功地实现了直径为10 μm的悬浮待检测微球呈单...     

双胞胎结构介电湿润芯片的设计与实验

基于介电湿润效应的数字微流控技术在操作单个微液滴方面所表现出的独特优势使其已在生物、医学及化学等领域得到了广泛关注与应用.数字微流控芯片中较高的驱动电压不但容易使芯片的介电层被击穿,而且较强的电场会给液滴中的活性物质带来不可逆的损伤,因此,降低介电湿润芯片的驱动电压是很有必要的.通过理论分析得到由2块相同单极板共平面芯片构成的双胞胎结构芯片不但能获得较大的介电驱动力,而且临界驱动电压更低.实验结果表明采用双胞胎结构设计的芯片不仅能提高液滴的平均运动速度,而且可以有效地降低驱动电压,特别是在较低驱动电压时可获得更优的液滴驱动效果.     

紫外光固化在微流控芯片技术中的应用研究进展

报道了紫外光(UV)固化在微流控芯片技术中的应用,利用光刻技术可直接在聚合物材料上制作微通道,以减少微流控芯片的研究成本和制作周期。重点介绍了UV固化在微流控芯片发展过程中的光刻、曝光及表面改性等方面的应用及其特点,综述了近些年来UV固化在微流控芯片技术中的国内外研究现状,为微流控芯片的制备、发展及完善提供了一条可行的路径。最后在总结国内外研究现状的基础上展望了UV固化未来的发展趋势。     

在PDMS-玻璃微流控芯片上的细胞培养

微流控芯片上的细胞培养技术是构建一个整体化的片上细胞分析实验室的基础。针对芯片上细胞培养存活率低、容易污染等问题,该文提出了一套polydimethylsiloxane(PDMS)-玻璃微流控芯片的制备、处理方法及片上细胞培养的操作流程,并讨论了影响微管道细胞培养的因素,包括准备细胞悬液、避免气泡、芯片表面处理和培养液中的血清浓度等。应用这套方法,在微流控芯片上成功培养了多种哺乳动物细胞。     

分析化学领域的新兴学科-微全分析系统

介绍了分析化学领域的新兴学科微全分析系统,微全分析系统是指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单位集成或基本集成在一块几平方厘米的芯片上,用以完成不同的生物或化学反应过程,并对其产物进行分析的一门科学。从基本概念、国内外发展状况和技术特点给予说明,并介绍了这个学科的发展前景。     

光流控研究现状及趋势

光流控是一门新兴的交叉学科,它结合了微流控和光(子)学两大领域和技术的优势.广义上来说,光流控包含微流体控制光和光控制微流体两个方面.该文基于"第四届国际光流控会议(光流控2014)",总结和阐述光流控领域的现状及发展趋势.     

微流控技术在纳微胶囊合成中的应用研究进展

纳微胶囊在生物,医药,食品,化妆品等领域得到广泛的应用.相比于传统的制备方法,微流控技术能够产生单分散的单重和多重乳滴,并对这些乳滴的尺寸和结构进行精确的控制,是合成尺寸均一、结构可控以及释放可控的纳微胶囊的理想方法.本文首先介绍了微流控芯片的结构类型,如同轴聚焦、流动聚焦、T型、Y型以及它们的组合等;接着总结了微流控可控制备单一乳滴、双重乳滴以及多重乳滴模板以及乳滴的固化方法,最后着重介绍了微流控制备的纳微胶囊在可控释放方面的应用,其中分为持续释放（受粒径、表面形貌和形状等控制）和刺激响应释放（受外界环境刺激如pH、温度、光和离子等控制）两部分进行综述.     

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。     

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。     

微流控法DNA片段化研究进展

DNA分子的片段化技术对于下一代基因测序技术和疾病检测技术意义重大，本文回顾了现有的DNA片段化方法，着重介绍了基于微流控芯片技术的流体动力学剪切法DNA片段化技术，总结了影响微流控芯片中DNA片段化过程的因素，并且展望未来微流控技术在DNA片段化和生物芯片领域的应用     

多器官微流控芯片技术及其应用

器官微流控芯片技术通过模拟人体器官内环境来实现接近体内的体外细胞培养.基于微流控芯片器官模型的发展,构建多器官芯片整合的微流控系统为研究器官之间物质(如药物和外源性污染物)的代谢作用提供了崭新的平台.本文从不同的多细胞共培养系统角度介绍了构建多器官微流控芯片模型以及在预测和评估药物代谢及其对人体毒性测试等领域的应用,并对多器官微流控芯片技术的发展进行总结和展望.     

微纳制造、微流控及生物介观仿真

首先解释了生物介观仿真的重要性,然后简要介绍了生物介观仿真的两个基本方法,即微纳制造和微流控技术,并描述了将这两种技术应用于生物介观仿真的几个例子。鉴于生命科学中各学科领域的飞速发展,相信发展以微纳制造和微流控技术为基础的介观仿真工程对基础和应用研究都会有很大的推动。     

微流控芯片在生物化学分析中的应用

在介绍微流控芯片基本特征的基础上，阐述了微流控芯片的独特优势，并从5个方面探讨了微流控芯片在生物化学分析中的应用。