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微流控技術是一種精確控制和操控微尺度流體的科學技術

更新時間：2024-08-14  |  點擊率：374
 　　微流控技術是一種精確控制和操控微尺度流體的科學技術，它能夠在微納米尺度空間中對流體進行精準的操控。這一技術的核心特征在于其對流體行為的微縮版掌控能力，將生物、化學等實驗室的基本功能集成到幾平方厘米的芯片上。
　　以下是關于微流控技術的相關介紹：
　　1.微流控技術的特征與流體現(xiàn)象
　　層流現(xiàn)象：在微尺度通道中，粘性力遠遠大于慣性力，流體呈現(xiàn)有序的層狀流動，形成層次分明的多相平行流動。利用層流特性，可以在微通道中實現(xiàn)材料、化學環(huán)境和細胞的有序排布及分子的分離。
　　液滴生成：當兩不相溶的液體在微通道中流動時，在界面張力和剪切力作用下，其中一相會形成高度均一的間斷流，即液滴。技術能夠高效制備單分散性的液滴乳液，適用于材料科學、藥物篩選等領域。
　　2.微流控芯片的材料與微加工方法
　　材料選擇：制作芯片的主要材料包括硅片、玻璃、PDMS、PMMA、PTFE和紙基等。每種材料都有其物理和化學性質(zhì)，如PDMS具備加工簡單、光學透明且具彈性的特點，而PTFE表現(xiàn)出抗黏附的特性，紙基則因其價格便宜和毛細作用力強而被廣泛應用。
　　加工方法：光刻技術和軟光刻技術是制作芯片最主要的加工方法。光刻技術源于微電子行業(yè)，軟光刻則涉及PDMS等柔性材料，這些工藝能夠精確制造復雜的網(wǎng)絡。此外，鍵合技術如氧等離子處理用于封閉微通道。
　　3.微流控技術的重要應用
　　臨床診斷：檢測芯片具有樣品消耗少、檢測速度快、操作簡便等優(yōu)點，特別適合作為POC診斷工具，用于疾病標志物檢測和體外仿生模型研究，有望簡化診斷流程并提高醫(yī)療結(jié)果。
　　體外模型：利用仿生微結(jié)構(gòu)和生物材料，芯片可在體外模擬組織和器官水平生理功能，作為“器官芯片”使用，彌補了傳統(tǒng)二維細胞培養(yǎng)和動物實驗的不足，提高疾病研究和藥物研發(fā)效率。

微流控