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數字微流控芯片

簡要描述:數字微流控芯片是指對不連續液滴的控制,核心技術在于利用電子電路控制液體表面張力,從而控制液滴的產生、移動、分裂、合并等操作。數字微流控技術的關鍵是對液流實現離散化。在這種基于液滴的微流控中,液滴充當單獨的反應容器,通過特殊的介質上的電潤濕現象(electro-wetting on dielectric ,簡稱EWOD)來單獨控制這些液滴。

  • 產品型號:
  • 廠商性質:生產廠家
  • 更新時間:2023-03-13
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詳細介紹

  數字微流控芯片是指對不連續液滴的控制,核心技術在于利用電子電路控制液體表面張力,從而控制液滴的產生、移動、分裂、合并等操作。數字微流控技術的關鍵是對液流實現離散化。在這種基于液滴的微流控中,液滴充當單獨的反應容器,通過特殊的介質上的電潤濕現象(electro-wetting on dielectric  ,簡稱EWOD)來單獨控制這些液滴。
 
  利用介電潤濕(EWOD)原理,數字微流控可以實現對液滴的搬運、分離、混合等操作,從而完成對被測生物樣本的預處理過程。通常樣本以液滴形式存在于雙層夾板結構的芯片之中,采用編程控制電壓改變固液界面表面張力使液滴形變,從而驅動液滴按預設好的路徑和方法移動、分離、混合。該技術可以驅動各種水相樣本試劑(如:裂解液、洗脫液、蛋白酶、雜交液等)運行于不同功能區間。根據不同的試劑體系,結合磁控、溫控等控制模塊,可以在單芯片上實現核酸的裂解、提取、清洗、洗脫、擴增、雜交、檢測等分析操作。
 

數字微流控芯片

 

  數字微流控技術的應用:
 
  裝置通常使用磁性顆粒、光學鑷子、液液萃取或流體動力效應,用于分離和提取所需分析物。
 
  例如,液滴可以穿過裝置上的電極陣列到磁性電極,其中的磁性顆粒被功能化,使它們可以與目標分析物結合。
 
  下一步,液滴在磁體上移動,磁場消除,磁性顆粒得以懸浮在液滴中。然后磁場被恢復以固定顆粒,同時使液滴移動。重復上述過程并伴隨洗滌和洗脫緩沖區以生成純分析物。
 
  該步驟已經使用抗人血清血蛋白抗體進行試驗,證明了數字微流控技術在免疫學方面的潛力。
 
  由于該技術使用的樣品體積較小,對生物原理的提取通常較為困難。然而,該控技術與宏觀流體系統的組合則可以繞過這一障礙。
 
  數字微流控技術也已經應用于創建免疫測定裝置,在異質免疫測定情況下,通過自動遞送、混合、培養和洗滌芯片上的分析物,簡化并擴展了復雜的實驗程序。一些實例包括檢測人胰島素、肌鈣蛋白I、TSH(促甲狀腺激素)和17-β雌二醇。
 
  此外,還可以與質譜聯用以減少對溶劑和試劑的使用,同時降低分析所需時間。

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