问题：给大家普及下微流控芯片方面的知识
类型：交流
提问：苏州汶颢
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版块：纳米科技(yunshiyu,zjb771019,)
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时间：2012-11-27 14:57:23 编辑加入/取消收藏订制/取消短消息举报该贴

微流控芯片实验室（lab-on-a-chip）又称微全分析系统（microfluidic chips）或微流控芯片（microfluidic chips）。是把生物、化学、医学分析过程中的细胞培养、细胞分选、细胞裂解、样品制备、化学反应、产物分离、样品检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米的芯片上。
微流控芯片实验室最大的优势是结合多种单元技术，在微小平台上灵活组合、整体可控。实验中利用微流控芯片进行分析，样品用量极微少，分析速度迅速，在很大程度上节约了实验室空间及配置成本。
目前，由于在生物、化学、医学等领域具有巨大潜力，微流控芯片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。

重金属监测微流控芯片：
常规的检测方法包括电感耦合等离子质谱仪、原子光谱法、分光光度法等，这些大型仪器价格昂贵、检测前处理复杂，不适合快速、实时检测；
将微流控芯片中微反应通道进行表面特定分子修饰后，能够与重金属离子形成新的化合物产生某种性质的改变，从而获得待测物种类及浓度变化等信息。检测灵敏度高、成本低、具有实时性。

电化学电极微流控芯片：
相对传统电化学检测而言，利用电化学电极微流控芯片进行电化学检测所需样品量极少、检测的灵敏度高、响应快。可用于电化学机理研究、生物技术研究、纳米科学研究及物质的定性定量分析等。

回复人：苏州汶颢,▲ () 时间：2012-11-30 09:21:00 编辑

1楼

微流控芯片在微型化、集成化和便携化方面的巨大潜力, 为其在生物医学、环境监测和卫生防疫等众多领域的应用提供了广阔的应用前景，如核酵分析、肽和蛋白质分析、氨基酸分析、细胞分析药物分析与筛选免疫分析酶分析单分子检测。
当前许多发达国家已把现代科学仪器当做信息社会的源头和基础纳入其未来发展的战略重点, 而分析仪器又是其中最重要的组成部分之一, 人类基因组计划的提前完成充分说明了先进的分析仪器与技术在现代高科技发展中的重要甚至关键作用。面临着21 世纪科技发展中提出的众多挑战, 分析仪器和分析科学也正经历着深刻的变革, 其中一个日益明显的发展趋势就是分析设备的微型化、集成化和便携化。当前, 分析仪器的发展正在出现一个以微型化为主要特征的、带有革命性的重要转折时期。微流控芯片系统正处于当前发展的前沿, 也最具广阔的发展前景。

回复人：苏州汶颢,▲ () 时间：2012-11-30 09:23:08 编辑

2楼

微流体控制是微流控芯片实验室的操作核心，所涉及的进样、混合、反应、分离等过程无一不是在可控流体的运动中完成的。无论宏观或者围观流体，阀都是流体控制的核心部件，由于其重要性，微型阀的研制在很早之前就引起人们的广泛关注，相关的研究成果很快被转移到微流控芯片的研究中。另外，由于微流控芯片发展初期以芯片毛细管电泳为主要表现形式，毛细管电泳所依赖的电渗驱动至今仍是微流控芯片研究中应用最为广泛的一种微流体控制技术。
1.电渗控制
电渗是指在电场作用下，微通道内的液体沿通道内壁作整体定向移动的现象。与各种形式的微阀相比，电渗控制的最大特点是操作简单灵活，仅通过调节微通道网络中不同节点的电压值，就可以控制微流体的迁移速度和运行方向，完成较为复杂的混合、反应和分离等操作。
以芯片电泳为例，在进样通道施加不同的电压，可控制所进样品的体积，当形成稳定的进样区带后，切换电压，即可完成进样过程，随后样品进入分离通道进行电泳分离。整个过程不需要微型阀的帮助，液流控制和液流切换非常简单。
2.微阀控制
微阀的种类多种多样，理论上讲，凡是能控制微通道开启和闭合状态的部件均能作为微流控芯片的微阀使用。一个理想的微阀应该具备以下特征：低泄露、低功耗、相应速度快、线性操作能力及适应面广。

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