聚合物微流控芯片微通道复制成型技术

阐述了复制成型技术在实现微流控芯片批量化生产过程中的重要意义。分析了微流控芯片对材料的要求,介绍了常用于制作微流控芯片的聚合物材料及其模塑性能。比较了目前常用的加工复制成型模具凸模微结构的加工方法。综述了热压成型、注射成型以及浇铸成型在微流控芯片微通道成型中的应用,并对其进行了比较分析,展望了未来微流控芯片复制成型技术的发展趋势。     

微流控合成与制备含能材料新进展

<正>微流控（Microfluidics）是指在数十到数百微米的微尺度上操作和控制流体的科学和技术。与微流控概念密切相关的还有微反应器、流动化学、微化工等。这些领域研究的侧重点有所不同，但共性都是基于化学芯片、微通道、微结构等形成的微尺度流体开展工作。南京理工大学“微纳含能器件工业和信息化部重点实验室”的朱朋、沈瑞琪课题组，近期发展了多种微流控形式，构建了具有在线检测、快速筛选与小批量制备等功能的高通量微流控系统，用于合成与制备高品质含能材料。     

PMMA微流控芯片最佳注射成型工艺的实验研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为原料,通过注塑加工的方式制备微流控芯片,经过多次注塑实验得出影响PMMA微流控芯片成型质量的主要因素是:模具温度、保压压力、熔体温度和注射速度.在其他参数不变的情况下,通过正交实验和极差分析确定了PMMA微流控芯片注射成型的最佳工艺:熔体温度260℃,模具温度50℃,保压压力60 MPa...     

PDMS微流控芯片-光纤传感器系统测定载脂蛋白apoB 100

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料为研究对象,在微流控反应芯片内通过氧等离子体处理和聚乙烯亚胺-戊二醛交联法修饰PDMS微通道表面,实现了芯片内apoB 100的快速捕获和检测。设计了分立的集成了光纤传感器和"U"型PDMS微流控芯片的检测体系,根据催化反应前后颜色变化测定apoB 100浓度,消除了复杂的生物化学环境对光学检测的干扰。测试结果表明,由于微通道具有的较大的表面积/体积比,微流控免疫芯片把整个免疫反应及检测过程缩短至1h以内。该方法的检测限为1ng/mL,线性范围在1~20ng/mL。因此微流控免疫芯片-光纤传感器检测系统在临床应用和现场检测领域具有较大的发展潜力。     

PDMS微流控芯片-光纤传感器系统测定载脂蛋白apoB 10

以聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料为研究对象,在微流控反应芯片内通过氧等离子体处理和聚乙烯亚胺-戊二醛交联法修饰PDMS微通道表面,实现了芯片内apoB 100的快速捕获和检测。设计了分立的集成了光纤传感器和"U"型PDMS微流控芯片的检测体系,根据催化反应前后颜色变化测定apoB 100浓度,消除了复杂的生物化学环境对光学检测的干扰。测试结果表明,由于微通道具有的较大的表面积/体积比,微流控免疫芯片把整个免疫反应及检测过程缩短至1h以内。该方法的检测限为1ng/mL,线性范围在1~20ng/mL。因此微流控免疫芯片-光纤传感器检测系统在临床应用和现场检测领域具有较大的发展潜力。     

微芯片上金属离子检测研究进展

总结了最近10年微流控芯片上金属离子常用的检测方法,主要有光学检测、电化学检测、质谱检测和其他检测方法.提出了微流控芯片在金属离子检测中存在的问题,并对微流控芯片检测的发展和应用进行了展望.     

微流控芯片在空气污染检测中的应用

环境问题尤其是空气污染,严重影响人们的生活。空气污染物的分析检测技术在环境监测管理以及个人家庭生活中发挥重要作用。微流控芯片具有微型化、低成本、易于集成及可即时检测等优势,在空气检测中发挥重要作用。本文介绍了微流控芯片的工作原理及优点等基本情况,着重讨论了微流控芯片在甲醛、含氮气体、挥发性有机物以及烟雾等有害气体检测方面的应用和发展前景,并提出了其在空气检测分析中存在的问题及发展趋势。     

微流控芯片电泳分析研究进展

综述了近年来微流控芯片技术设计加工、检测、应用方面的研究进展。主要包括电泳芯片制作的新方法、检测手段的创新以及在DNA、氨基酸、蛋白质、生物标记物、食品等方面的应用近况,并对微流控芯片电泳分析的发展进行了总结和展望。     

微流控模板法制备功能化非球形微颗粒研究新进展

功能化非球形微颗粒在生物医药、吸附、传感与检测等方面具有非常广泛的应用。相对于其他非球形微颗粒制备方法,近年来兴起的微流控技术,由于对微尺度流体具有超灵敏的操控特性,在制备和精确调控微米级功能材料方面具有很大的优势。通过精确控制流体在微尺度通道内的流动和剪切,微流控技术可以实现多种形态和结构的微尺度流体、乳液和纤维的可控构建,为非球形微颗粒的可控制造提供了优良的模板。同时,通过在制备过程中引入功能性材料,这些非球形微颗粒将具备更多的功能,从而极大地拓展和丰富了其应用范围。本文综述了近年来采用微流控技术制备功能化非球形微颗粒的研究新进展,重点介绍了以微流控技术构建得到的微流体、多相乳液及微纤维为模板可控制备功能化非球形微颗粒的研究现状。     

基于离心力驱动微流控芯片的研究进展

离心力驱动微流控芯片具有制作成本低、集成度高等优势,是一种不可多得的微流体驱动技术,文中介绍了离心力驱动微流控芯片的驱动原理和加工方法并对其优缺点进行了比较,综述了离心式芯片在生物、医疗和化工等领域应用及发展前景。     

混合增强的微流控通道进展

以微尺度过程强化为特征的微流控技术具有传质传热效率高、反应速率快、反应器尺寸小、可控性高以及易于放大等特点,被广泛应用于各个方面。其中,在流体混合领域,微流控技术所采用的微通道能够增强多相流体之间的传质,实现样品的快速混合,从而强化反应过程。常用的增强混合的方法可分为改变各通道结合处的通道类型（如从T型变到同轴流动聚焦）、改变通道内部结构（如从普通微通道变为含内部挡板微通道）以及改变流体的流形（如从层流变为泰勒流）三种。本文主要介绍了近年来微尺度过程强化技术在微流控通道设计方面的研究进展,分析了不同类型微流控通道的设计及原理,简述了不同类型微流控通道的混合增强效果,并介绍了微流控通道在制备纳米颗粒等功能材料方面的应用。未来,精细化、集成化且制造简单的微流控装置将会在过程强化中得到更充分的应用。     

微流控技术可控制备异形微颗粒功能材料的研究进展

异形功能性微颗粒由于具有独特的散射、流变和凝结等特性,被广泛应用于工业和临床医学等领域。微流控技术作为一种新兴的微流体操控技术,能够连续可控地制备尺寸均一、结构和功能多样化的微尺度材料。近年来,利用微流控技术制备异形功能微颗粒成为研究热点。主要综述了利用微流控技术制备多面体结构、棒条状、子弹形、多腔室结构、孔-壳形和螺旋形微颗粒功能材料的研究新进展,重点介绍了基于微流控通道的尺寸和形状的限制作用、基于微流控构建层流模板的可控光刻蚀、基于表面活性剂的种类或含量辅助诱导多重乳液反浸润过程和对利用微流控技术制备的单分散液滴进行二次操作制备异形微颗粒功能材料等方面的研究现状。     

微流控技术可控制备异形微颗粒功能材料的研究进展

异形功能性微颗粒由于具有独特的散射、流变和凝结等特性,被广泛应用于工业和临床医学等领域。微流控技术作为一种新兴的微流体操控技术,能够连续可控地制备尺寸均一、结构和功能多样化的微尺度材料。近年来,利用微流控技术制备异形功能微颗粒成为研究热点。主要综述了利用微流控技术制备多面体结构、棒条状、子弹形、多腔室结构、孔-壳形和螺旋形微颗粒功能材料的研究新进展,重点介绍了基于微流控通道的尺寸和形状的限制作用、基于微流控构建层流模板的可控光刻蚀、基于表面活性剂的种类或含量辅助诱导多重乳液反浸润过程和对利用微流控技术制备的单分散液滴进行二次操作制备异形微颗粒功能材料等方面的研究现状。     

微流控芯片脱模缺陷分析及其脱模装置研究

为减小微流控芯片的脱模缺陷,设计了4种顶杆式脱模方案。采用有限元法模拟了4种脱模方案下微流控芯片的脱模过程。模拟结果显示,顶杆的数目和位置对微流控芯片的脱模应力具有重要影响,采用第1种脱模方案时,微流控芯片的最大脱模应力达到123 MPa,超过了微流控芯片所用聚甲基丙烯酸甲酯的强度极限110 MPa,微流控芯片在脱模后发生断裂;其它3种脱模方案下微流控芯片均能顺利脱出,且脱模应力均小于强度极限。为了克服顶杆脱模方式下芯片易出现表面质量差的缺陷,设计了一种新型的气动脱模装置,并通过有限元法模拟了微流控芯片在此装置下脱模应力的分布,证实了该装置的有效性及优越性。     

基于微流控芯片的液相微萃取的研究进展

微流控芯片通过微通道网络,将样品的采集、混合、反应、分离和富集等分析过程集成在芯片上完成,为化学反应的微型化提供了一个良好的操作平台。利用液体在微观尺度下表现出的特殊的表面物理性质,将液相微萃取技术移植到微流控芯片上,可以实现小体积样品中低含量目标分析物的萃取。本文介绍了基于微流控芯片的液相微萃取近年的研究进展,并总结了层流、液滴、捕陷液滴几种基本的萃取模式。     

微流控芯片技术的现状与发展

简要叙述微流控芯片的定义及应用,介绍几种制作微流控芯片的方法,分析微流控芯片成型中的关键技术,如:压力、温度、时间等.综合国内外发展,结合当前微流控芯片的现状,提出微流控芯片在一些方面的尝试和探讨.     

微流控技术在食品安全快速检测中的应用

在当今的全球一体化食品供应链中,确保食品质量和安全至关重要。微流控技术(Microfluidic Technology)作为近年来发展迅速的全新微量分析技术,其具有的连续化、微型化、智能化等独特优势推动了现场快速检测技术的发展,使样本消耗微量化以及多参数同步检测等检测需求成为可能。目前,微流控技术已在临床诊断、食品安全、环境科学、生物检测等领域得到了广泛应用。主要介绍了微流控芯片技术的研究进展,概括了近年来其在食品安全快速检测方面的应用,针对其不同的检测原理、结构及性能进行了讨论,并对其应用前景和发展趋势进行了展望。     

酶的固定化方法在微流控芯片技术中的应用

对微流控芯片上酶的固定化方法进行了综述，系统总结了酶的常见固定化方法及微流控芯片体系中酶的固定化方法，如常见的包埋法、物理吸附法、化学交联法、共价键合法等。为微流控芯片体系酶的固定化研究提供参考，对药物筛选新方法的建立指出新思路。     

食品中动物源性成分快速鉴定的实验教学实践

基于实时荧光环介导等温扩增检测方法,设计了利用离心盘式微流控芯片快速鉴定肉类食品中动物源性成分的实验,在微流控技术概论课程上进行教学实践。通过严谨的结果判定方法,证明了微流控环介导等温扩增芯片用于动物源性快速鉴定的有效性,可以快速地实现多样本多种动物源性的并行检测。实验教学中渗透思政教育,不仅加深了学生对于分子荧光分析法和微流控芯片技术的认识,也帮助培养学生的创新精神、社会责任感等重要精神品质。     

微流体数字化技术在生物化学中的应用

在使用微流控芯片的背景下,对自然界切换系统的研究及单个生物实体的研究代表了数字生物化学的重要内容。综述了以微流控芯片为特征的数字生物化学在以上2个领域的进展。提出微流控芯片技术促进了对切换系统的分析,且切换系统可提供"模数"信号转换的新手段,使其应用于微流控检测系统上;微流控分配技术可以分配和研究单个生物实体,对于细胞内生物过程的重建和研究很有意义,还可以进行单个生物实体之间相互作用的研究,考察分子群、细胞或生物体的内在异质性;该系统因更容易产生切换,故增强了对细胞和生物分子的灵敏度,且因"数字化"是通过定性的测定来提供定量信息,故其在耐用性、实验设计的灵活性和简便性方面比传统方法更具优势。该微流体数字化技术未来会被应用于更多新的生物化学测定中。