在过去的30年中,微流控芯片已经成为cancer therapy领域诊断和cure的重要工具。可以在微流控芯片上进行各种类型的细胞和组织培养,包括2D细胞培养、3D细胞培养和组织类apparatus培养。患者来源的cancer和组织以可见、可控和高通量的方式在微流控芯片上培养,这推进了个性化医疗的过程。此外,由于可定制的性质,微流控芯片的功能正在扩展。此外,已经发现它是较为方便快捷的,因为它能够处理少量样品,例如来自患者活组织检查的细胞,提供高水平的自动化,并允许建立用于cancer研究的复杂模型。在开发用于cure诊断用途的微流控芯片方面做出了各种努力。微流控芯片检测技术是什么?陕西微流控芯片模型设计
单分子检测用PDMS芯片的超净加工与表面修饰:单分子检测对芯片表面洁净度与非特异性吸附控制要求极高,公司建立了万级洁净车间环境下的PDMS芯片超净加工流程。从硅模清洗(采用氧等离子体处理去除有机残留)到PDMS预聚体真空脱气(真空度<10Pa),每个环节均严格控制颗粒污染,确保芯片表面颗粒杂质<5μm的数量<5个/cm²。表面修饰采用硅烷化试剂(如APTES)与亲水性聚合物(如PEG)层层自组装,将蛋白吸附量降低至<1ng/cm²,满足单分子荧光成像对背景噪声的严苛要求。典型产品单分子免疫芯片可检测低至10pM浓度的生物标志物,较传统ELISA灵敏度提升100倍。公司还开发了芯片表面功能化定制服务,根据客户需求接枝抗体、DNA探针等生物分子,实现“即买即用”的检测芯片解决方案,加速单分子检测技术的临床转化。云南微流控芯片工程测量微流控芯片的发展历史。
Lee等人先前解释说,与2D模型相比,微流控3D技术中肾单位的药效学和病理生理学反应更为实用。KoC已被开发并证明可显示出更好的药物肾毒性体内后果,该系统已被进一步用于确定各种药物诱导的生物反应。此外,它还有助于培养近端小管,用于观察预测药物诱导的肾损伤(DIKI)和药物相互作用的生物标志物。肾脏器官芯片模型的简单设计基本上由两层组成。上层包含近端小管上皮细胞,下层包含内皮细胞。如图1D所示,位于中间的多孔膜将两层分开。
肠道微流控芯片(GoC):GoC系统模仿人类肠道的生理学。它解释了肠道的主要功能,即消化、营养物质的吸收、肠神经的调节、体内废物的排泄、以及伴随微生物共生体的人体肠道的病理生理学。GoC模型主要用于精确复制具有所需微流控参数的肠道体内环境。Kim等人研究了当人类GoC被肠道微生物群落占据时肠道的蠕动运动。通过对齐两个微通道(上部和下部)来设计微型器件,该微通道雕刻在PDMS层上,该PDMS是通过基于MEMS的微纳米制造工艺制作的模板翻模制备而来,且PDMS层由涂有ECM的多孔柔性膜隔开。如图所示,该装置被模仿人类肠道生理学的人肠上皮细胞包裹。这样的系统可以模拟人类肠道在某些特定因素下的蠕动运动,即流体流速。多样化微流控芯片加工案例覆盖数字 PCR、单分子检测、POCT 等多个领域。
微流控芯片对于胰岛素的补充检测:抗胰岛素自身抗体是Ⅰ型糖尿病中出现的抗体,但当胰岛素被固定在检测平台上时,表位结合位点的关键三级结构发生改变,故而难以用常规方法检测,Zhang等在芯片表面喷涂生物相容的支链聚乙二醇层,用以保护胰岛抗原的天然构象,该芯片可以在低样本量下同时检测多个胰岛抗原特异性自身抗体,且检测结果不受全血样本中复杂背景的影响。也有研究团队尝试通过检测自身抗体以对心血管疾病、慢性疾病作出诊断。Dinter等研究人员将微流体芯片和微珠技术相结合,用以检测3种心血管疾病相关自身抗体并进行抗体滴度测定。Lin等人设计制造的免疫分析平台可在45 min内检测临床患者血清抗tumour蛋白53(tumor protein 53,p53)自身抗体浓度,有望用于口腔鳞状细胞cancer的筛查。克服微流控芯片所遇到的难题。江苏微流控芯片产业化
微孔阵列技术实现液滴阵列化,用于数字 PCR、高通量药物筛选等场景。陕西微流控芯片模型设计
微流控芯片的未来发展与公司技术储备:面对微流控技术向集成化、智能化发展的趋势,公司持续投入三维多层流道加工、芯片与微纳传感器/执行器的异质集成,以及生物相容性材料创新。在技术储备方面,已突破10μm以下尺度的纳米流道加工(结合电子束光刻与纳米压印),为单分子DNA测序芯片奠定基础;开发了基于形状记忆合金的微阀驱动技术,实现芯片内流体的主动控制;储备了可降解聚合物(如聚乳酸-羟基乙酸共聚物,PLGA)微流控芯片工艺,适用于体内植入式检测设备。未来,公司将聚焦“芯片实验室”全集成解决方案,推动微流控技术在个性化医疗、环境监测、食品安全等领域的深度应用,通过持续创新保持在微纳加工与生物传感芯片领域的技术地位。陕西微流控芯片模型设计