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生物芯片是一种新型的处理芯片，具有微加工技术、生物分析技术和微流体技术，主要用于解决和分析小型化、自动化和高通量测序的生物样本。这将微流体原理应用于芯片，并根据纳米级专用通道的微通道结构完成微液或颗粒的控制和分析，具有高度集成、高通量测序、反应速度、操作方便的特点。与此同时，逻辑集成电路也不再是比较陌生的行业，越来越频繁的进入大众的视线，获得更多的关注和认可。壹芯微科技技术力量雄厚,首席工程师曾多年服务于台湾强茂,有丰富的研发生产经验,公司与国内外一流半导体企业定期举行技术交流并与华南理工大学建立长期研发合作关系,公司建立了高标准的二三极管可靠性实验室,配备了大量先进的专用设备。http://www.szyxwkj.com/article/sr240dxyyd_1.html
生物芯片主要由两部分组成:芯片基板和微通道结构。芯片基板一般由玻璃或复合材料制成，微通道结构也可以通过DS80PCI402SQ光刻技术、塑料薄膜多层等微加工技术制成。生物芯片中常用的微通道结构包括微阀、微泵、切换阀、分离设备等。这种结构可以通过外部自动控制系统完成样品的流动性、混合性和分离。
一、生物芯片相关技术
1、微型液体技术
微液体操作包括微液体形成的微液体驱动，操作微液体的方法可以根据生成方法分为两类。一种是被动法，是指通过对微通道结构的特殊设计，使液体部分产生速度梯度，对微液体进行操作，多为多相流法。该方法的主要特点是能够速批量生成微液体；另一种是主动法，是指通过静电、热能等作用力，将液体部分产生能量梯度方向，主要包括电浸法口、电极化电泳法、热毛细血管法等微液体系统的操作。该方法的主要特点是可以控制单个液体系统中的微连续流量。
2、损检测技术
高灵敏度的分离对生物芯片具有重要意义。目前，生物芯片的检测方法大致可以分为类:光学检测、电化学检测和质谱分析检测。
紫外线吸收测定法是一种基本的光学检测方法，相应的探测器早已日趋成熟，但由于芯片安全通道小，敏感度不高，因此该方法已不能满足对低浓度和极少量试验的要求。在所有荧光检测中，激光诱发荧光检测是比较敏感的方法之一。在大多数情况下，它的检测极限可达10*10-10~12L，因此该方法得到了广泛的应用。
电化检测包括皮安法、电导法和电位法个基本原则，其中皮安法使用比较为普遍。其基本原理是:当电极材料表面的空气氧化或氧化反应时，精确测量化学物质也会失去或获得电子，导致与分析物浓度值相匹配的电流，物质的浓度变化可以通过测量微通道中的电流来获得。与荧光检测相比，电化学检测的敏感性可与荧光检测相提并论，同时，因为微电极可加工到处理芯片。其，因此更适合检查微芯片。根据分子结构质荷比的不同，质谱检测14的原理是达到检测目的。它比较大的点是能够提供分子结构空间布局的信息内容，因此对高分子化合物(如蛋白质)的结构研究具有特殊性。但由于质谱检测系统本身比处理芯片大得多，因此也难以现整个系统的小型化。单一的检测方法将难以完成所有的检测任务，从而解决多种检测方法的联合使用和新的检测方法的分析问题。
二、分子遗传学中生物芯片的应用
随着生物芯片的不断进步，微流控制分析半导体技术不断渗透到细胞组学的研究领域。分子遗传学中生物芯片的应用主要包括细胞塑造、体细胞分离和控制、体细胞微量分析和体细胞全数据分析系统。
例如，根据C的报道，血液样本中的体细胞是通过静水压来分离的。由于红细胞体积远小于白细胞计数，粘度小，血细胞以闪电般的速度通过微流路互联。体细胞全数据分析系统是指集体细胞维塑造、体细胞刺激、细胞分离、溶胞及其细胞成分分离和分析于一体的微流控制系统软件。这种模式不仅可以速分析体细胞，还可以重复使用。
在生物芯片数据分析系统中，微米通道与结构中现微型化，在分析性能上带来了很大的势：
1减少反应速度，提高剖析效率，许多分析过程可以在几分钟内完成；
2节约验试剂和样品版本。微流控解释的试件和验试剂的成本已经降低到微升水平，随着技术水平的提高，可能会进一步降低。
3方便集成，便于携带，操作方便，更容易现智能化。 |
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发表于 2024-9-2 00:56:25
