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目前，微流控芯片的原材料包括单晶硅、玻璃、石英、金属、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚四氟乙烯（PTFE）等。 不同的材料对微流控芯片的功能有不同的影响，而加工工艺则会限制芯片通道和结构的尺寸。因此，依据微流控芯片的具体应用选择合适的材料和加工工艺显得尤为重要。 在工艺制作方面，光刻技术、模塑法、激光烧蚀技术、LIGA技术、热压法、软光刻法和3D打印等技术被广泛应用于微流控芯片的加工制造。 1. 光刻技术 光刻技术是一种关键的微细加工工艺，广泛应用于微型电子器件的制造过程中。其基本…
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1. 液滴微流控和表面增强拉曼光谱（SERS）技术 液滴微流控利用微流体控制技术，在微通道中精确生成、操控和合并微小液滴，为实现高效、灵活和可控的微尺度流体操作提供平台。 SERS技术通过将分析物吸附到金属纳米结构表面显著增强其拉曼检测信号，具备特异性、快速、灵敏检测等优点，是化学物质结构分析和定量检测中无与替代的手段。 基于液滴微流控技术的SERS检测具有以下优势： 1. 避免液体蒸发和记忆效应：液滴微流控系统能防止液体蒸发，避免样品在连续微流控中长时间停留在通道壁上，降低记忆效应的影响。 2. 提高分析物扩散和浓缩效率：通过电动力浓缩、磁性捕获、流体动力…
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1. 液滴微流控技术概述 微流控技术通过操控互不相溶的连续相和分散相来生成微液滴，在微尺度上实现对多种流体的精细控制。这使得人们能够精确调节微粒的组成和几何特征。 利用这些优势，微流控技术可以生成具有可控尺寸、单分散性、多样形态和特定功能的工程微粒。 在微流控系统中，液滴生成的大小和稳定性受多种因素影响。 这些因素包括液体的黏度和表面张力、温度、流速、通道几何形状等外界因素，以及分散相和连续相的流速、流体的性质和微通道的几何形状。 根据作用力的不同，液滴生成的方法可分为被动法和主动法。 2. 液滴生成的被动法 用被动法生成…
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液滴、颗粒和胶囊是活性物质、治疗药物和组织细胞的优良载体，广泛应用于生物医药、食品和化妆品等领域。 例如，胶囊能够包裹益生菌、维生素等活性物质，实现密封保存和可控释放。存储期间，胶囊能保护活性物质免受光照和氧气等不利因素的影响，提升其稳定性和存储时间。 应用时，胶囊可以通过扩散等方式缓慢释放活性物质，或通过机械挤压、壁材溶解等方式快速释放，以实现对活性物质释放的控制。 在生物医学领域，液滴、颗粒和胶囊作为药物的新型载体，可以控制药物释放，减少毒副作用。 例如，抗癌药物通常具有细胞毒性，快速释放可能导致浓度过高，损伤正常细胞。通过液滴、颗粒或胶囊控制药物缓慢释放，可以降低毒副作用，实现高效递送。…
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近年来，微流控平台在细胞分析中得到广泛应用，例如操纵单细胞、自动介质灌流、提供细胞微环境和外部刺激以研究细胞响应，以及建立长期细胞培养系统等。 随着微流控芯片技术的发展及其应用特点，利用微流控芯片技术进行阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）相关研究已成为一种趋势。 AD的神经病理学特征主要包括β淀粉样蛋白（Aβ）斑块沉积、磷酸化Tau蛋白（p-Tau）、神经原纤维缠结（NFT）和神经元突起中的Tau蛋白聚集体、突触缺陷和神经元丧失引起的大脑皮层萎缩、星形胶质细胞和小胶质细胞的活化、神经炎症以及神经损伤等。 此外，影响AD发病的因素还包括大脑心血管系统和淋巴系…
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微流控技术在药物递送、即时检测、细胞分选和器官芯片等领域有广泛应用。 液滴微流控芯片、灵敏的传感芯片以及能够操控细胞和细胞微环境的器官芯片为以下方面提供了新机会：制备可控且均匀的微米或纳米制剂、健康监测和体外模拟皮肤状态。 经皮给药作为继口服和注射之后的第三大给药系统，避免了口服药物降解和注射带来的疼痛问题；但同时也面临药物选择范围窄、透皮效果差和生物利用度低等挑战。 微流控芯片在药物经皮递送中的应用 药物载体的制备 在经皮给药系统中，粒径大小和制剂稳定性直接影响药物能否透过皮肤到达局部组织或进入血液循环，从而发挥药效。 搅拌、振荡等常规方法对混合过程缺乏精确控制，容易导致颗粒聚集、粒度分布不…
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微流控技术是一种精密操控微小尺度流体的技术手段，利用微通道内部特有的尺度效应，在微小空间内显著增强反应效率与精确度，从而实现实验过程的微型化、集成化、快速化和自动化等目标。 这一技术的核心载体是微流控芯片，也被称为“芯片实验室”，能够将样品采集、预处理以及分析检测等一系列实验步骤整合在一个仅几平方厘米大小的芯片上。 通过运用表面张力、微流体阻力、能量耗散等独特效应，微流控芯片可以精密调控流体流动方向并缩短反应时间，构建一个高度微型化的实验环境。 微流控芯片可采用多种基底材料制作，包括纸基材料、有机聚合物（如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）等）、石英玻璃…
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纸芯片的制作原理是通过对纸张表面进行化学改性、疏水试剂的物理沉积以及物理切割等方式，在纸上创建疏水屏障，从而构建出图案化的亲水通道。其制作方法包括紫外光刻、蜡印法、等离子体处理技术、蚀刻法、喷墨打印、印刷法、绘图法和切割法等。 紫外光刻法 紫外光刻法是一种通过紫外线照射光刻胶实现微型结构制造的方法。掩模版经过掩膜和预处理后，通过光化学反应，在特定曝光区域形成化学交联作用。经显影和清洗等步骤去除未曝光部分，而曝光部分则形成用于制造微结构通道的模板。 紫外光刻法是最早用于制作纸芯片的方法，能够在纸基材上精确控制形成图案的亲水和疏水通道，具有一定的稳定性。 然而，制作过程中使用的光刻胶价格昂贵，并且…
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声表面波简介 声表面波是一种在固体材料表面传播的机械波，主要类型包括瑞利波（Rayleigh wave）、兰姆波（Lamb waves）、B-G 波和拉夫波（Love wave）。 瑞利波由英国物理学家 Lord Rayleigh 于 1885 年在研究地震波时首次提出，并被广泛应用于声表面波技术领域。 瑞利波的特点是振动模式多样，既有垂直于表面的纵向振动，也有平行于表面的横向振动，具备横向和纵向振动成分的结合，这为其在科学和工程中的应用提供了独特的优势。 尽管瑞利波早在 19 世纪末被发现，但由于当时的科技水平和制造工艺的限制，实际应用并不广泛。 随着微电子机械系统 (MEMS) 技术的快速…
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体外培养的脑类器官提供了简化且易于获取的细胞模型，可以模拟人脑的三维结构、细胞类型和神经网络功能。 在再生医学领域，脑类器官技术展现了巨大潜力，既可用作疾病模型和药物测试平台，又能为细胞移植疗法和脑损伤研究提供新的方法和思路。 脑损伤造模 人脑中的神经元在发育完成后，因缺乏生长和再生能力，受到损伤后通常难以自我修复。有效的人源性脑损伤模型是研究脑修复的关键。 脑类器官可用于模拟脑损伤和再生过程，探究再生机制和调控因素，并筛选促进再生的药物或小分子化合物。 脑类器官提供了一个人源性平台，可以模拟神经系统疾病导致的脑器质性病变，深入研究其潜在机制。由于其能模拟大脑的组织结构和发育轨迹，脑类器官在研…
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