先前報道了微流控芯片的另一項(xiàng)采用體外細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的研究,其中軸突和體細(xì)胞被物理分離,從而允許軸突通過微通道。借助這項(xiàng)技術(shù),神經(jīng)科學(xué)家可以研究軸突本身的特征,或者可以確定藥物對軸突部分的作用,并可以分析軸突切斷術(shù)后的軸突再生。值得一提的是,微通道可能會對組織或細(xì)胞產(chǎn)生剪切應(yīng)力,從而導(dǎo)致細(xì)胞損傷。被困在微通道下的氣泡可能會破壞流動特性,并可能導(dǎo)致細(xì)胞損傷。在設(shè)計(jì)此類3D生物芯片設(shè)備時,通常三明治設(shè)計(jì),其中內(nèi)皮細(xì)胞在上層生長,腦細(xì)胞在下層生長,由多孔膜分叉,該膜充當(dāng)血腦屏障。在微流控芯片上檢測所需要被檢測的樣本量體積往往只需要微升級別。采用微納米加工的微流控芯片市場
安捷倫在微流控技術(shù)平臺上的三個主要產(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。采用微納米加工的微流控芯片市場微流控芯片的流體驅(qū)動與檢測。
Yuen博士所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組的研究領(lǐng)域包括MEMS微電動機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)和微流體學(xué),目前致力于研發(fā)新藥的非標(biāo)定檢測系統(tǒng)方面的研究。與芯片之間的比較美國CascadeMicrotech公司的CaliSartor認(rèn)為,當(dāng)今生命科學(xué)領(lǐng)域的微流體與20年前工業(yè)領(lǐng)域的半導(dǎo)體具有相似之處。計(jì)算機(jī)芯片的開發(fā)者解決了集成、設(shè)計(jì)和增加復(fù)雜性等問題,而微流體技術(shù)的開發(fā)者也正在從各方面克服微流控技術(shù)所遇到的此類問題。Cascade的市場在于開發(fā)半導(dǎo)體制造業(yè)的檢驗(yàn)和分析系統(tǒng),現(xiàn)在希望通過具微流控特征和建模平臺的L-Series實(shí)現(xiàn)市場轉(zhuǎn)型。
ThinXXS公司Thomas Stange博士認(rèn)為,雖然原型設(shè)計(jì)價格高且有風(fēng)險,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個細(xì)胞離子通道。微流控芯片的瓶頸和難題是什么?
模型生物微流控芯片的設(shè)計(jì)Choudhary等人設(shè)計(jì)了多通道微流控灌注平臺,用于培養(yǎng)斑馬魚胚胎并捕獲胚胎內(nèi)各種組織和apparatus的實(shí)時圖像。其中包含三個不同的部分。這些包括一個微流控梯度發(fā)生器,一排八個魚缸和八個輸出通道。在魚缸中,魚胚胎被單獨(dú)放置。流體梯度發(fā)生器平臺支持以劑量依賴性方式分析藥物和化學(xué)品,具有高重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性。它提供了一個獨(dú)特的灌注系統(tǒng),確保介質(zhì)均勻恒定地流向魚缸,并有可能有效去除廢物。除了內(nèi)部組織和apparatus的實(shí)時成像外,魚缸中的胚胎運(yùn)動受到限制。為了驗(yàn)證開發(fā)微流控芯片的可重復(fù)性,以丙戊酸為模型藥物,在有/沒有丙戊酸誘導(dǎo)的情況下測試了魚類的胚胎發(fā)育。結(jié)果表明,用丙戊酸處理的胚胎發(fā)育異常。利用微流控芯片對cancer標(biāo)志物檢測。新型微流控芯片組成
心臟組織微流控芯片的應(yīng)用。采用微納米加工的微流控芯片市場
L-Series包括嚴(yán)格的機(jī)械平臺,集成了顯微鏡技術(shù)、微定位和計(jì)量學(xué)等方法??蓱?yīng)用于芯片電場的微型電位計(jì)(Microport)也作為其開發(fā)的副產(chǎn)品。L-Series致力于真正的解決微流控設(shè)備開發(fā)者所遇到的難題:構(gòu)造芯片系統(tǒng)和提供實(shí)用程序,Sartor說:“若是將襯質(zhì)和芯片粘合在一起,需要經(jīng)過長期的多次測試,”設(shè)計(jì)者若想改變流體通道,必須從頭開始。L-Series檢測組使內(nèi)聯(lián)測試和假設(shè)分析實(shí)驗(yàn)變得更簡單,測試一個新設(shè)計(jì)只要交換芯片即可。當(dāng)前,L-Series設(shè)備只能在手動模式下運(yùn)行,一次一個芯片,但是Cascade 正在考慮開發(fā)可平行操作多個芯片的設(shè)備。采用微納米加工的微流控芯片市場