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数字微流控具有高度可编程性

更新时间:2024-07-09  |  点击率:979
  数字微流控是一种利用电场控制微液滴在芯片上移动的技术。该技术可将小体积液滴精准地定位、操纵和合并,具有广泛应用前景。应用非常广泛。例如,在分子诊断中,微流控技术可实现DNA分离、PCR扩增和测序等步骤,大大提高了分子诊断的准确性和速度。在药物筛选中,微流控技术可以用于快速测试药物对细胞的影响,以及药物代谢产物的检测。在环境监测中,微流控技术可以用于水质检测,包括酸碱度、金属离子含量和有机污染物的检测等。
  数字微流控技术基于微型化原理,通过微缩体积、加速反应速率和提高检测灵敏度等优点,在生物医学、环境监测、食品安全等领域得到了广泛应用。微流控技术相比传统微流控技术更便于操作,因为它不需要复杂的外部驱动力和管道系统,其操作界面类似于计算机屏幕,用户可以通过软件实现对液滴位置和大小的调整。其是利用电极在芯片表面产生静电场,将液滴吸附在芯片表面,并使用数字信号控制电极电势,实现液滴在芯片表面的运动。由于液滴的体积非常小,通常在纳升或皮升级别,因此需要高精度的控制电极电势,以实现液滴的高精度定位和移动。
  数字微流控技术的优点之一是其高度可编程性。可以通过改变液滴间距、大小和位置等参数来控制反应速率,从而实现不同反应条件下的微流控操作。此外,微流控技术还具有高度自动化和集成化的特点。在芯片表面同时集成了多个电极,可实现多液滴同时操作,大大提高了反应效率和操作速度。
  数字微流控的具体优势如下:
  1、减少试剂和样本消耗
  微流控技术可以实现微升甚至纳升级别液滴体积的控制,这种离散液滴的控制方式具有更强的灵活性,大大降低了试剂的消耗,提高了试剂和样本的利用率。
  例如,诊断测试只需要从病人身上取50微升血液(大约一滴雨滴大小),即可进行多个测试,这对于新生儿来说意义重大。
  2、诊断速度快
  可以控制亚微升大小的液滴,从而实现快速反应。这些液滴在全自动系统中快速操作,快速出结果,提高了分析和检测的效率。
  3、并行执行多项测试
  可以进行自动化和程序化控制,液体的可编程控制允许在同一个芯片上同时进行多个分析,在一定程度上减少了人力的消耗和人为操作误差的影响,降低了对技术人员的要求。
  4、仪器成本低,占地面积小
  芯片设计简单,成本低廉,芯片具有较强的可扩展性,为高通量分析提供了研究基础,因此由微流控驱动的测试平台不仅仅降低了试剂成本,对于芯片的设计和制造成本也有显着的减少。
 

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