上海微流控芯片发展趋势

Yuen博士所领导的研究小组的研究领域包括MEMS微电动机械系统、光学和微流体学，目前致力于研发新药的非标定检测系统方面的研究。与芯片之间的比较美国CascadeMicrotech公司的CaliSartor认为，当今生命科学领域的微流体与20年前工业领域的半导体具有相似之处。计算机芯片的开发者解决了集成、设计和增加复杂性等问题，而微流体技术的开发者也正在从各方面克服微流控技术所遇到的此类问题。Cascade的市场在于开发半导体制造业的检验和分析系统，现在希望通过具微流控特征和建模平台的L-Series实现市场转型。基于MEMS发展而来的微流控芯片技术。上海微流控芯片发展趋势

通过微流控芯片检测，有助于改进诊断性能、发现尚未被识别的致病性自身抗体。随着微流控免疫芯片的推广，自身抗体检测成为微流控免疫芯片的重要研究方向之一。此类芯片的设计不同于其他免疫芯片，用于自身抗体检测的微流控芯片须将自身抗原固定在芯片表面。Matsudaira等人通过光活性剂将自身抗原共价固定在聚酯平板上，利用光照射诱导自由基反应实现固定，不需要自身抗原的特定官能团。Ortiz等人将3种自身抗体通过羧基端硫醇化而固定在聚酯表面，用于检测乳糜泻特异性自身抗体，该微流控芯片的敏感性接近商品化酶联免疫吸附试验试剂盒。上海微流控芯片发展趋势利用微流控芯片对自身抗体检测。

皮肤微流控芯片（SoC）：SoC是一种生物工程模型，其中皮肤组织在微流控系统内培养，其足以模拟天然人类皮肤的3D微环境。为了制造微型化的SoC模型，将人体皮肤组织整合到微流控平台上，以便它可以模拟人体皮肤的体内条件。传统的2D模型无法重建体内发现的多重3D细胞间和细胞间相互作用。然而，这可以在3DSoC模型的帮助下进行研究。表皮和真皮层，Lee等人使用3D生物打印的角质形成细胞和成纤维细胞来创建人体皮肤组织。该系统通常主要有三层：底层，中间层和上层。下层包含微血管通道。多孔膜位于中间/中间层，将上层和下层分开，而上层包括培养室和侧向气动通道。SoC的基本设置如图所示。微血管通道为内皮单层的形成提供了机械支持。

微流控芯片在技术优势上是一个交叉科学的高度集成芯片，可以实现自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个集生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等为一体的高科技生物传感芯片。

目前针对加工技术的研究领域中，飞秒激光直写技术通常采用的是双光子聚合原理，该原理的基础来自于双光子吸收。简单地来讲，就是光聚合材料在光强足够大的条件下，同时吸收两个近红外光子，材料发生越来越多的光聚合反应。飞秒激光凭借着自己波长大的特性，可以很轻松地穿过材料抵达内部，使材料发生反应而聚合。科学家利用此原理，可以编制程序控制一束激光束逐点扫描建立起3D微纳结构，比如利用双光子吸收诱导光刻胶聚合。光刻胶是一种光敏材料，市面上以正胶和负胶较为常见，分别应用于激光非辐照区和辐照区的加工。除了可以用在聚合物上，双光子吸收还可以用于MEMS微机械制造，形成一些光化学或光物理机制。目前为止，光刻胶、微结构金属、碳材料等等都可以通过多光子的吸收过程进行加工，由此可以看出，双光子聚合具有比较多的可加工材料。 微流控芯片的瓶颈和难题是什么？

微流控芯片的硅质材料加工工艺：是在硅材料的加工中，光刻(lithography)和湿法刻蚀(wetetching)技术是2种常规工艺。由于硅材料具有良好的光洁度和很成熟的加工工艺，主要用于加工微泵、微阀等液流驱动和控制器件，或者在热压法和模塑法中作为高分子聚合物材料加工的阳模。光刻是用光胶、掩模和紫外光进行微制造。光刻和湿法蚀刻技术通常由薄膜沉淀、光刻、刻蚀3个工序组成。在薄膜表面用甩胶机均匀地附上一层光胶。然后将掩模上的图像转移到光胶层上，此步骤首先在基片上覆盖一层薄膜，为光刻。再将光刻上的图像，转移到薄膜，并在基片上加工一定深度的微结构，此步骤完成了蚀刻。推动微流控芯片技术的进步。辽宁微流控芯片应用

单分子免疫微流控生物芯片是微流控技术在超高灵敏度生物检测领域的一大应用。上海微流控芯片发展趋势

ThinXXS公司Thomas Stange博士认为，虽然原型设计价格高且有风险，微制造技术已不再是微流控产品商业化生产的主要障碍。对于他们公司所操纵的高价药品测试和诊断市场，校准和工艺惯性才是主要的障碍。ThinXXS于6月推出了一款新的微芯片产品QPlate，同时宣称该产品结合了MEMS硅微处理、微铸技术以及印制电路板技术。QPlate是与丹麦Sophion Bioscience公司合作开发的，是QPatch-16 system的组成部分，QPatch-16 system可平行的测量16个细胞离子通道。上海微流控芯片发展趋势