《電子技術(shù)應(yīng)用》
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微流控芯片在生物學(xué)有何應(yīng)用?微流控芯片微液滴、檢測技術(shù)介紹

2021-10-27
來源:21ic中國電子網(wǎng)

  在這篇文章中,小編將為大家?guī)?a class="innerlink" href="http://theprogrammingfactory.com/tags/微流控芯片" target="_blank">微流控芯片的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

  一、微流控芯片相關(guān)技術(shù)

  1、微液滴技術(shù)

  微液滴操控包括微液滴生成和微液滴驅(qū)動,按生成方式可以將操控微液滴的方法分為兩大類。一類是被動法,即通過對微通道結(jié)構(gòu)的特別設(shè)計使液流局部產(chǎn)生速度梯度來對微液滴進(jìn)行操控,主要為多相流法問。該法的主要特點(diǎn)是可以快速批量生成微液滴;另一類是主動法,即通過電場力、熱能量等外力使液流局部產(chǎn)生能量梯度來對微液滴進(jìn)行操控,主要包括電潤濕法口、介電電泳法和熱毛細(xì)管法。該法的主要特點(diǎn)是可以對單個微液滴的操控。與傳統(tǒng)連續(xù)流系統(tǒng)相比川,離散化微液滴系統(tǒng)有一系列潛在優(yōu)勢,如消耗樣品和試劑量更少,混合速度更快,不易造成交叉污染,易于操控等。

  2、檢測技術(shù)

  分離物的高靈敏度檢測對于微流控芯片有著重要意義。目前,微流控芯片的檢測方法大體上可以分為3類:光學(xué)檢測、電化學(xué)檢測及質(zhì)譜學(xué)檢測。

  紫外吸收檢測法是-種常規(guī)光學(xué)檢測法,相應(yīng)的檢測器已經(jīng)趨于成熟,但由于芯片的通道小、靈敏度不高,因此該方法已經(jīng)不能夠滿足對低濃度和極微量樣品分析的要求。激光誘導(dǎo)熒光檢測是所有熒光檢測中靈敏度最高的一種方法。多數(shù)情況下其檢測下限可達(dá)10*10-10~12molL,所以該方法得到了廣泛的應(yīng)用。

  電化學(xué)檢測有安培法、電導(dǎo)法和電位法3種基本模式,其中安培法是應(yīng)用最普遍的一種方法。其基本原理是:測量化合物在電極表面受到氧化或還原反應(yīng)時,會失去或得到電子,產(chǎn)生與分析物濃度成正比的電極電流,通過測量微通道中的電流即可得到溶液濃度的變化情況。電化學(xué)檢測的靈敏度可以與熒光檢測相媲美,同時,因?yàn)槲㈦姌O可以加工到芯片。上,因此更適合于微芯片的檢測。質(zhì)譜檢測14的原理是根據(jù)分子質(zhì)荷比的不同而達(dá)到檢測的目的。其最大優(yōu)點(diǎn)是能夠提供分子空間結(jié)構(gòu)信息,因此在生物大分子(如蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)研究方面具有獨(dú)到之處。但因?yàn)橘|(zhì)譜檢測系統(tǒng)本身比芯片還要大,所以也很難實(shí)現(xiàn)整個系統(tǒng)的微型化。單一的檢測方法將很難完成全部檢測任務(wù),因此應(yīng)對多種檢測方法的聯(lián)合使用及新的檢測方法進(jìn)行研究。

  二、微流控芯片在細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用

  隨著微流控芯片的不斷發(fā)展,微流控分析芯片技術(shù)正不斷地向細(xì)胞組學(xué)的研究領(lǐng)域進(jìn)行滲透。微流控芯片在細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用主要包括細(xì)胞的培養(yǎng)、細(xì)胞的分離與操縱,細(xì)胞組分分析以及細(xì)胞全分析系統(tǒng)。

  如,Carlson等報道了用靜水壓力驅(qū)動的方法對血液樣本中的細(xì)胞進(jìn)行分離。由于紅細(xì)胞的體積遠(yuǎn)小于白細(xì)胞,且粘性小,所以紅細(xì)胞以較快的速度通過微流路網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞全分析系統(tǒng),指將細(xì)胞的三維培養(yǎng)、細(xì)胞刺激、細(xì)胞分離、溶胞以及細(xì)胞組分分離和分析集為一體的微流控系統(tǒng)。這個系統(tǒng)不僅可快速分析細(xì)胞,而且可重復(fù)利

  微流控芯片分析系統(tǒng)通過在微米通道與結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)微型化,在分析性能上帶來了巨大的優(yōu)點(diǎn):

  1)縮短反應(yīng)時間,提高分析效率,許多分析過程可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成;

  2)節(jié)約試劑和樣本,微流控分析的試樣與試劑消耗已降低至數(shù)微升水平,并且隨著技術(shù)水平的提高,還有可能進(jìn)一步減少;

  3)易于集成化、便攜化,操作簡便,更易實(shí)現(xiàn)自動化。

  最后,小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀,對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。最后的最后,祝大家有個精彩的一天。




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