淺談芯片實(shí)驗室的發(fā)展趨勢
芯片實(shí)驗室(Lab-on-a-chip)或稱微全分析系統(tǒng)(μTAS),簡單來講就是把生物化學(xué)實(shí)驗室縮小并集成到芯片的尺度,為生物化學(xué)實(shí)驗研究提供微平臺。
芯片實(shí)驗室的分類:
1、生物芯片:蛋白質(zhì)芯片、基因芯片、組織芯片
2、微流控芯片:分離芯片(電泳芯片)、反應(yīng)芯片(PCR芯片)、合成芯片
3、細(xì)胞芯片:操縱、篩選、計數(shù)
芯片實(shí)驗室在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用:
1、臨床血細(xì)胞分析
2、核酸分析
3、蛋白質(zhì)分析
4、藥物分析
5、小分子分析
芯片實(shí)驗室的發(fā)展趨勢:
1.芯片制造由手工為主的微機(jī)電(MEMS)技術(shù)生產(chǎn)逐漸朝自動化、數(shù)控化的亞紫外激光直接刻蝕微通道方向發(fā)展。
2.將泵、閥、管道、反應(yīng)器等集于一體,呈高度集成化。
3.用于芯片實(shí)驗室制造的材料呈現(xiàn)出多樣式,朝著越來越便宜的方向發(fā)展。由最初的價格昂貴的玻璃和硅片為材料,發(fā)展成為以便宜的聚合物材料,如聚二甲基硅烷(PDMS)、聚甲基異丁烯酸(PMMA)和聚碳酸酯(PC)等。
4.由于不同樣品分離檢測的需要,分離通道表面的改性呈現(xiàn)出多樣性發(fā)展。
5.芯片實(shí)驗室的驅(qū)動源從以電滲流發(fā)展到流體動力、氣壓、重力、離心力、剪切力等多種手段。
6.芯片實(shí)驗室的檢測技術(shù)朝著多元化發(fā)展。目前最常用的檢測器是熒光和電化學(xué)檢測器。隨著固態(tài)電子器件的發(fā)展,一些傳統(tǒng)的檢測方法也進(jìn)入這一領(lǐng)域,如采用半導(dǎo)體微波源的MIPAES檢測、不需標(biāo)記的SPR檢測、快速阻抗譜(FIS)檢測、NIR時間分辨熒光檢測。
7.應(yīng)用方向:芯片實(shí)驗室已從主要應(yīng)用的生命科學(xué)領(lǐng)域擴(kuò)展到其它領(lǐng)域。例如用于DNA、RNA、蛋白質(zhì)等方向分析檢測,還用于化學(xué)和生物試劑、環(huán)境污染的監(jiān)測;監(jiān)控微秒級的化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)動力學(xué);用于許多化學(xué)合成反應(yīng)的研究,藥物和化學(xué)合成與篩選等。因此,芯片實(shí)驗室不僅為分析化學(xué)家,也為合成化學(xué)家特別是藥物合成化學(xué)家打開了通往無限美好明天的大門。
8.芯片實(shí)驗室產(chǎn)業(yè)化發(fā)展越來越明顯、越快速。由于它的基礎(chǔ)研究和技術(shù)研究越來越專和精,使整體技術(shù)發(fā)展速度加快,再加之它朝著檢測功能化方面發(fā)展,其應(yīng)用前景越來越廣。因此,產(chǎn)業(yè)化前景看好,有可能成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
標(biāo)簽:   芯片實(shí)驗室 微流控芯片