美國圣母大學(xué)(University of Notre Dame)的Hsueh-Chia Chang博士與微生物學(xué)家和免疫檢測professor合作研究,提高了微流控分析設(shè)備檢測細(xì)胞和生物分子的速度和靈敏性。同時(shí),Chang對交流電動電學(xué)進(jìn)行了改善,因?yàn)樗J(rèn)為交流電(AC)可作為選擇平臺,驅(qū)動流體通過用于醫(yī)學(xué)和研究的微流控分析儀。微流控分析儀的驅(qū)動機(jī)制是常規(guī)的直流電動電學(xué),但是使用時(shí)容易產(chǎn)生氣泡并引起物質(zhì)在電極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的缺點(diǎn)限制了直流電的應(yīng)用,此外,為保證其對流量的精確控制,直流電極必須放置在儲液池中,不能直接連接在電路中。單分子免疫微流控生物芯片是微流控技術(shù)在超高靈敏度生物檢測領(lǐng)域的一大應(yīng)用。廣東微流控芯片結(jié)構(gòu)
安捷倫在微流控技術(shù)平臺上的三個(gè)主要產(chǎn)品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100、 Automated Lab-on-a-Chip (后有斯坦福大學(xué)Stephen Quake研究小組開發(fā)的微流體控制因素大規(guī)模地綜合應(yīng)用和瑞士Spinx Technologies開發(fā)的激光控制閥門。澳大利亞墨爾本蒙納士大學(xué)的研究者正在開發(fā)可在微通道內(nèi)吸取、混合和濃縮分析樣品的等離子體偏振方法。等離子體不接觸工作流體便可產(chǎn)生“推力”,具有維持流體穩(wěn)定流動,對電解質(zhì)溶液不敏感也不受其污染的優(yōu)點(diǎn)。瑞士蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的David Juncker認(rèn)為,流體的驅(qū)動沒有必要采用這類高新技術(shù),利用簡單的毛細(xì)管效應(yīng)就可以驅(qū)動流體通過微通道。廣東微流控芯片結(jié)構(gòu)利用微流控芯片對自身抗體檢測。
利用微流控芯片做infection疾病抗原和抗體檢測:由病原體引起的infection疾病是一個(gè)嚴(yán)重的全球公共衛(wèi)生問題,部分infection疾病具有高傳染性,因此理想的檢測應(yīng)該具有即時(shí)性,使得患者在檢測現(xiàn)場得以確診并接受cure,防止傳染病大規(guī)模傳播和暴發(fā)。目前一些微流控芯片已經(jīng)被成功地用于識別病原體分子標(biāo)志物和infection診斷。Pham等利用金屬納米粒子的信號放大作用,開發(fā)一款高敏感性快速檢測瘧疾抗原的微流控芯片,其敏感性接近臨床常規(guī)檢測方式。利用微流控芯片高通量性質(zhì)等,設(shè)計(jì)的微流控芯片可對多種病毒同時(shí)檢測,節(jié)省傳染性疾病初始篩查時(shí)間并降低成本,此芯片還通過檢測每種病毒的多種抗原來提高檢測敏感性和特異性。
微流控芯片對于胰島素的補(bǔ)充檢測:抗胰島素自身抗體是Ⅰ型糖尿病中出現(xiàn)的抗體,但當(dāng)胰島素被固定在檢測平臺上時(shí),表位結(jié)合位點(diǎn)的關(guān)鍵三級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,故而難以用常規(guī)方法檢測,Zhang等在芯片表面噴涂生物相容的支鏈聚乙二醇層,用以保護(hù)胰島抗原的天然構(gòu)象,該芯片可以在低樣本量下同時(shí)檢測多個(gè)胰島抗原特異性自身抗體,且檢測結(jié)果不受全血樣本中復(fù)雜背景的影響。也有研究團(tuán)隊(duì)嘗試通過檢測自身抗體以對心血管疾病、慢性疾病作出診斷。Dinter等研究人員將微流體芯片和微珠技術(shù)相結(jié)合,用以檢測3種心血管疾病相關(guān)自身抗體并進(jìn)行抗體滴度測定。Lin等人設(shè)計(jì)制造的免疫分析平臺可在45 min內(nèi)檢測臨床患者血清抗tumour蛋白53(tumor protein 53,p53)自身抗體濃度,有望用于口腔鱗狀細(xì)胞cancer的篩查。微流控芯片技術(shù)用于PCR反應(yīng)。
微流控芯片,這個(gè)會通過檢測血清中infection疾病的特異性抗體,有助于調(diào)查人群中疾病流行情況、監(jiān)測疾病的傳播的情況,并確定infected患者。研究人員開發(fā)一種高通量的微流控?zé)晒饷庖咝酒梢酝瑫r(shí)檢測50份血清樣本中多種COVID 19抗體,在COVID 19的前兩周內(nèi),該方法的敏感度為95%、特異度為91%,對有癥狀患者,確診率為100%。Dixon等推出一款用于檢測風(fēng)疹病毒IgG的數(shù)字微流控診斷平臺,無需樣品預(yù)處理且所有后續(xù)步驟都由平臺自動進(jìn)行。微流控芯片硅質(zhì)材料的加工工藝。廣東微流控芯片結(jié)構(gòu)
微流控技術(shù)能夠把樣本檢測整個(gè)過程集中在幾厘米的芯片上。廣東微流控芯片結(jié)構(gòu)
ThinXXS公司Thomas Stange博士認(rèn)為,雖然原型設(shè)計(jì)價(jià)格高且有風(fēng)險(xiǎn),微制造技術(shù)已不再是微流控產(chǎn)品商業(yè)化生產(chǎn)的主要障礙。對于他們公司所操縱的高價(jià)藥品測試和診斷市場,校準(zhǔn)和工藝慣性才是主要的障礙。ThinXXS于6月推出了一款新的微芯片產(chǎn)品QPlate,同時(shí)宣稱該產(chǎn)品結(jié)合了MEMS硅微處理、微鑄技術(shù)以及印制電路板技術(shù)。QPlate是與丹麥Sophion Bioscience公司合作開發(fā)的,是QPatch-16 system的組成部分,QPatch-16 system可平行的測量16個(gè)細(xì)胞離子通道。廣東微流控芯片結(jié)構(gòu)