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什么是微流控芯片实验室?

日期:2021-06-23 11:46:00发布人:本站浏览数:1059

  微流控(Microfluidics)指的是使用微管道(微米级尺寸)处理或操纵微小流体,是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征,微流控装置通常被称为微流控芯片,也被称为芯片实验室(Lab on a Chip)和微全分析系统(micro-Total Analytical System(μTAS))。目前,微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。


微流控芯片实验室



  1、什么是微流控技术

  微流控芯片又被称为芯片实验室或全分析系统。简单的微流芯片由一个微型沟道和与之相连的进样口和出样口组成,沟道截面的几何尺寸一般在几十到几百微米的之间,沟道长度则可在几毫米到几厘米之间。稍复杂一点的芯片可集成微反应池、微混合器和微分离结构;更强功能的芯片则可集成微泵、微阀、微探测器等功能单元。由于体积小、可集成度高、成本低且可大批量生产。因此,微流控芯片在分析化学、生物医学、疾病诊断、药物筛选等领域有广泛的应用。

  2、微流控技术的基本特征

  ①层流:以水为介质的雷诺系数小于 10,两股或多股流体倾向于并排前进,在微小空间内实现对样品的控制。

  ②传质:依靠扩散进行层与层之间的传质,层流中的扩散传质速度较慢。

  ③电渗:流速大小可以由外电场线性调节,流体前沿为扁平状获得较高分离效率,重要应用领域在芯片电泳实验中。

  ④传热:微通道比表面积大传热迅速,有利于放热体系的温度控制。

  ⑤相变:体系微小很容易产生过冷水,在流动状态中过冷水可以稳定存在。

  微流控芯片整体实验室组建:

  微流控芯片加工实验室通常要求在洁净环境中,杭州华盼科技根据客户使用要求和预算推荐合适的实验室洁净等级(100级、1000 级、10000 级、100000 级),根据客户需求和场地条件设置具体的功能区域,以满足客户的实验需求。

  微流控芯片整体实验室主要是由下列各项所组成:

  1. 实验室主体结构装修:包括墙体隔断工程、吊顶工程、地面工程等,安全、环保、灵活性强、重组利用率高;

  2. 通风-净化系统:包括送风系统和排风系统,满足各级洁净室通风净化需求,提供安全、舒适、绿色环保的工作环境;

  3. 供气系统:包括氧气、氮气、氢气、二氧化碳等,满足实验室各种用气需求的同时保证了安全性和操作管理便捷性;

  4. 照明-动力系统:提供暗室、黄光灯、紫外灯、日光灯等照明系统设计安装和两相、三相电气系统布线安调等;

  5. 安全-配套系统:包括紧急冲淋装置、洗眼器、安全防爆柜、原子吸收罩、万向抽气罩等,为实验室安全防护提供多重保障;

  6. 实验室家具:包括实验台、通风柜、超净工作台、试剂柜、生物安全柜、更衣柜、鞋柜等各种实验室家具。

  微流控芯片实验室配套仪器设备:

  表1:各加工实验室常用仪器设备列表

光刻实验室
软注塑实验室
封合实验室
检测实验室
光刻机
真空脱泡机
真空热压机
光学显微镜
匀胶机
恒温鼓风干燥箱
等离子清洗机
台阶仪
烘胶台
批量注塑机
真空气氛电炉
膜厚仪
摇床
台式打孔器
超净工作台
接触角测量仪
通风橱
台式切割机
精密抛光机
注射泵、恒压泵



  表2:生物、化学和材料三大应用实验室常用仪器设备列表

生物实验室
化学实验室
材料实验室
倒置荧光显微镜
紫外分光光度计
精密抛光机
高速离心机
原子吸收分光光度计
超声波测厚仪
生化培养箱
超声波清洗机
千分尺
超低温冰箱
微量移液器
耐压测试仪
生物安全柜
分析天平
体视显微镜
基因扩增(PCR)仪
旋转蒸发仪
正置显微镜
凝胶电泳仪
超纯水机
工业CCD


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