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数字微流控芯片

简要描述:数字微流控芯片是指对不连续液滴的控制,核心技术在于利用电子电路控制液体表面张力,从而控制液滴的产生、移动、分裂、合并等操作。数字微流控技术的关键是对液流实现离散化。在这种基于液滴的微流控中,液滴充当单独的反应容器,通过特殊的介质上的电润湿现象(electro-wetting on dielectric ,简称EWOD)来单独控制这些液滴。

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  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2024-03-07
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详细介绍

  数字微流控芯片是指对不连续液滴的控制,核心技术在于利用电子电路控制液体表面张力,从而控制液滴的产生、移动、分裂、合并等操作。数字微流控技术的关键是对液流实现离散化。在这种基于液滴的微流控中,液滴充当单独的反应容器,通过特殊的介质上的电润湿现象(electro-wetting on dielectric  ,简称EWOD)来单独控制这些液滴。
 
  利用介电润湿(EWOD)原理,数字微流控可以实现对液滴的搬运、分离、混合等操作,从而完成对被测生物样本的预处理过程。通常样本以液滴形式存在于双层夹板结构的芯片之中,采用编程控制电压改变固液界面表面张力使液滴形变,从而驱动液滴按预设好的路径和方法移动、分离、混合。该技术可以驱动各种水相样本试剂(如:裂解液、洗脱液、蛋白酶、杂交液等)运行于不同功能区间。根据不同的试剂体系,结合磁控、温控等控制模块,可以在单芯片上实现核酸的裂解、提取、清洗、洗脱、扩增、杂交、检测等分析操作。
 

数字微流控芯片

 

  数字微流控技术的应用:
 
  装置通常使用磁性颗粒、光学镊子、液液萃取或流体动力效应,用于分离和提取所需分析物。
 
  例如,液滴可以穿过装置上的电极阵列到磁性电极,其中的磁性颗粒被功能化,使它们可以与目标分析物结合。
 
  下一步,液滴在磁体上移动,磁场消除,磁性颗粒得以悬浮在液滴中。然后磁场被恢复以固定颗粒,同时使液滴移动。重复上述过程并伴随洗涤和洗脱缓冲区以生成纯分析物。
 
  该步骤已经使用抗人血清血蛋白抗体进行试验,证明了数字微流控技术在免疫学方面的潜力。
 
  由于该技术使用的样品体积较小,对生物原理的提取通常较为困难。然而,该控技术与宏观流体系统的组合则可以绕过这一障碍。
 
  数字微流控技术也已经应用于创建免疫测定装置,在异质免疫测定情况下,通过自动递送、混合、培养和洗涤芯片上的分析物,简化并扩展了复杂的实验程序。一些实例包括检测人胰岛素、肌钙蛋白I、TSH(促甲状腺激素)和17-β雌二醇。
 
  此外,还可以与质谱联用以减少对溶剂和试剂的使用,同时降低分析所需时间。

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