Blog:Microfluïdische apparaten - een complete analyse

Microfluïdische apparaten bevatten individuele chips die een zeer kleine hoeveelheid vloeistof kunnen verwerken of bekijken. Hochuen Medical heeft in grote mate een pioniersrol gespeeld in het proces en de ontwikkeling ervan.

Microfluïdische apparaten zijn ingebouwde chips of stoffen met een reeks microkanalen erin gedrukt of gegoten. Deze kunnen een polymeer, silicium of glas zijn, zoals PDMS. Om de beste eigenschappen te verkrijgen, zijn de microkanalen van de microfluïdische chip samengevoegd om de biochemische omgeving te controleren.

Hoe werkt microfluïdica?

Een pomp en een chip worden gebruikt in microfluïdische apparaten. Verschillende soorten pompen zorgen ervoor dat de vloeistof in de chip met verschillende snelheden circuleert, variërend van 1 liter tot 10.000 liter per minuut. Microfluïdische kanalen worden in de chip geïnduceerd, waardoor vloeibare verwerking zoals chemische en fysieke reacties en mengen mogelijk is. Kleine voorwerpen, zoals nanodeeltjes of cellen kunnen door de vloeistof worden gedragen. De microfluïdische apparaten maken de verwerking van deze deeltjes mogelijk door kankercellen te scheiden van gezonde cellen in de menselijke bloedbaan.

Waarom Microfluidics gebruiken?

Microfluïdische apparaten kunnen voor verschillende doeleinden worden gebruikt. Om te beginnen wordt een minutenschaal in het micronbereik toegepast. De verhouding van oppervlakte tot volume neemt toe wanneer de grootte van een 3D-vorm kleiner wordt, zoals een rechthoekige kamer of kanaal. Dit maakt microkanalen ideaal voor het vastleggen van doelen, waaronder cellen, pathogenen en nanodeeltjes. Magnetische of elektrische velden zijn daarentegen effectiever over korte afstanden, waardoor microfluïdische apparaten geschikt zijn voor detectie en tracking. Een ander kenmerk van microfluïdica is het vermogen om kleine deeltjes zoals levende cellen waar te nemen en te karakteriseren.

Hoe maak je een microfluïdische chip?

Microfluïdische chips worden vaak gemaakt door smalle groeven of kleine putjes in een oppervlaktelaag te snijden. Vervolgens omringt het die functies met een tweede laag om microkanalen te maken. De lagen moeten correct worden verlijmd om de kanalen lekvrij te maken. Afhankelijk van het materiaal worden hot embossing, zachte lithografie, microbewerking, spuitgieten of etsen gebruikt om de kanalen te bouwen. Hoewel 3D-printen kan worden gebruikt om microfluïdische apparaten te maken, heeft het aanzienlijke beperkingen in termen van verminderde functiegrootte, optische transparantie, oppervlakteruwheid en materiaalkeuze.

Wat is op druppels gebaseerde microfluïdica?

Op het gebied van microfluïdica is microfluïdica op basis van druppels de laatste tijd naar voren gekomen als een toonaangevende techniek. Microfluïdische apparaten met druppeltjes produceren zeer kleine druppeltjes. Druppel microfluïdica heeft drie belangrijke elementen:

· Moleculaire biologie

· Productie van microdeeltjes

· Onderzoek naar micro-organismen.

Druppels worden gebruikt als bioreactoren in de moleculaire biologie. Enkele cellen worden gevangen in druppeltjes, waar ze een reeks reacties ondergaan die voor elke druppel afzonderlijk kunnen worden bestudeerd. Hydrogeldruppels worden vaak gebruikt bij de synthese van microdeeltjes en worden na vorming verder gestold met behulp van chemische, thermische of fotoverwerking.

Wat is een DNA-chip?

Een DNA-chip is een apparaat met duizenden vooraf gedefinieerde gebieden die typisch zo groot zijn als een objectglaasje. Elk van deze plaatsen heeft een andere sonde die zich aan een andere doelgensequentie kan hechten.

Wat is een Biochip?

Een biochip is een klein apparaatje dat een organisme rechtstreeks verbindt met een mechanisch systeem. Biochips hebben vaak kleine ingebouwde sensoren die biochemische doelen in stoffen zoals bloed, huid of cellen beoordelen. Microfluïdica, microarrays, elektronica en optica behoren tot de technologische innovaties die in biochips worden gebruikt. Biochips worden gebruikt in ziektediagnostiek, veiligheid en genetische analyse, met verschillende andere mogelijkheden.

Wat zijn de microfluïdische toepassingen?

Microfluïdische apparaten worden gebruikt in bijna elk experimenteel wetenschappelijk en technisch gebied. De meest voorkomende toepassingen zijn op het gebied van moleculaire en celbiologie, genetica, micromenging, chemische of eiwitsynthese, vloeistofdynamica, Lab on a Chip, Point of Care Diagnostics, Weefselkweek, enzovoort.

Conclusie

Omdat nauwkeurige en gereguleerde experimenten tegen lagere kosten en sneller kunnen worden uitgevoerd, worden microfluïdische apparaten steeds populairder in de biologische wetenschappen.