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Application of microfluidics in the preparation of energy-containing materials

2024-08-22

微流控技术目前已广泛应用于医学检测、精细化学品合成、纳米功能材料制备以及药物合成等领域，且技术相当成熟。鉴于微流控技术在材料制备中的诸多优势，越来越多的研究开始探索其在含能化合物合成、单质含能材料重结晶改性以及复合含能材料制备等方面的应用。 1. 利用微流控技术进行含能化合物合成利用微流控技术进行含能材料合成具有显著的优势。首先，它大大提高了工作效率。在传统实验中，反应物的混合通常依赖于搅拌，这需要较长时间才能达到理想的均匀度。而微流控体系通过层流剪切、分布混合、延伸流动以及分子扩散等机制，实现了快速而高效的混合。微流控技术不仅能够精确控制工艺参数，而且…

Capillary microfluidic chip technology and application

2024-08-20

微流控芯片常见的应用策略是在芯片基体表面加工出微米至亚毫米级的流体通道或检测腔室。这些微结构通常通过键合技术封闭，再配合流体泵送装置和检测分析装置，实现自动化的流体输送与结果分析。目前，微流控芯片的微通道结构主要有两种形式： 1. 片状层叠结构：这种结构的微流体相互作用发生在二维平面上。常见的材料有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和玻璃等。 2. 三维同轴管状嵌套结构：这种结构允许流体在三维空间中相互作用，常见的代表是毛细管微流控芯片。毛细管微流控芯片具有多种优势：其独特的三维对称流体通道，使得微流体能够在三维空间中相互作用，更容易实现液滴或纤维生成等效果。由于特…

Application of microfluidic technology in the field of cosmetics

2024-08-15

微流控技术是一项多学科交叉的综合技术，能够在微米尺度上精确控制和操控流体。与传统实验室的宏观技术相比，微流控技术具有样本需求少、高通量、低成本以及高灵敏度的优势。通过将微流控技术与细胞生物学、组织工程和生物传感技术相结合，它在化妆品安全性与功效评估中的应用前景广阔，值得关注。 1. 理化检测应用 1) 重金属检测为了实现美白效果，化妆品中常常添加汞，但过量使用会对皮肤和器官造成慢性毒害。针对这一问题的生物传感器应时而生，当Hg²⁺存在时，探针会转化为G-四联体DNA，并与血红蛋白结合形成DNA酶。该DNA酶与沉淀的T…

Microfluidic chip detection technology

2024-08-13

当样品被注入微流控芯片后，经过系统分离或处理，需要相应的检测手段来测定有关组分及其含量。微流控芯片因其体积小、样品消耗少、高度集成和快速分析能力而备受推崇。因此，检测技术要求包括易于集成、小型化、快速响应和高灵敏度等。目前，已有超过十种检测方法专为微流控芯片设计，其中光学检测和电化学检测尤为常见且效果显著。 1. 光学检测 1) 荧光检测器激光诱导荧光检测器和LED荧光检测器是两种常见的检测方法。其中，激光诱导荧光检测器是微流控芯片系统中最早且应用最广泛的方法，具有较高的灵敏度，适合用于小体积、低试剂量的单分子检测。 …

Surface modification method for PDMS microfluidic chips

2024-08-08

虽然PDMS在微流控领域得到了广泛研究，但其表面高度疏水性使得水溶性介质难以填充微通道，容易导致非特异性吸附，从而影响高效分离分析。为克服这一限制，人们开发了多种表面改性方法，以改善PDMS表面的润湿性并增加其亲水性。例如，通过各种表面修饰技术，不仅改善了PDMS芯片的亲水性和生物相容性，还显著降低了分析物与管壁之间的相互作用力，使生物活性分子更有效地固定，并提高了电渗流性能，从而增强了PDMS芯片的分离分析能力。微流控芯片的表面修饰方法包括本体掺杂法、等离子体处理法、聚合物诱导嫁接法、动态修饰法、化学气相沉积法、层层组装法以及溶胶-凝胶法等。 1. 本…

Processing technology for microfluidic chips

2024-08-06

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…

Droplet microfluidics-SERS technology description and application examples

2024-08-01

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…

Microfluidics-based droplet generation method and application

2024-07-30

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…

Microfluidic controlled preparation of droplets, particles and capsules and their applications

2024-07-26

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。…

Construction and application of microfluidic chip-based Alzheimer's disease models

2024-07-23

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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