微流控技术是一种精确控制和操控微尺度流体的科学技术

更新时间：2024-08-14 | 点击率：148

　　微流控技术是一种精确控制和操控微尺度流体的科学技术，它能够在微纳米尺度空间中对流体进行精准的操控。这一技术的核心特征在于其对流体行为的微缩版掌控能力，将生物、化学等实验室的基本功能集成到几平方厘米的芯片上。

　　以下是关于微流控技术的相关介绍：

　　1.微流控技术的特征与流体现象

　　层流现象：在微尺度通道中，粘性力远远大于惯性力，流体呈现有序的层状流动，形成层次分明的多相平行流动。利用层流特性，可以在微通道中实现材料、化学环境和细胞的有序排布及分子的分离。

　　液滴生成：当两不相溶的液体在微通道中流动时，在界面张力和剪切力作用下，其中一相会形成高度均一的间断流，即液滴。技术能够高效制备单分散性的液滴乳液，适用于材料科学、药物筛选等领域。

　　2.微流控芯片的材料与微加工方法

　　材料选择：制作芯片的主要材料包括硅片、玻璃、PDMS、PMMA、PTFE和纸基等。每种材料都有其物理和化学性质，如PDMS具备加工简单、光学透明且具弹性的特点，而PTFE表现出抗黏附的特性，纸基则因其价格便宜和毛细作用力强而被广泛应用。

　　加工方法：光刻技术和软光刻技术是制作芯片最主要的加工方法。光刻技术源于微电子行业，软光刻则涉及PDMS等柔性材料，这些工艺能够精确制造复杂的网络。此外，键合技术如氧等离子处理用于封闭微通道。

　　3.微流控技术的重要应用

　　临床诊断：检测芯片具有样品消耗少、检测速度快、操作简便等优点，特别适合作为POC诊断工具，用于疾病标志物检测和体外仿生模型研究，有望简化诊断流程并提高医疗结果。

　　体外模型：利用仿生微结构和生物材料，芯片可在体外模拟组织和器官水平生理功能，作为“器官芯片”使用，弥补了传统二维细胞培养和动物实验的不足，提高疾病研究和药物研发效率。

微流控