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		探索實(shí)現(xiàn)微流體的挑戰(zhàn)和優(yōu)勢(shì)進(jìn)入試管設(shè)備

　　小型化已成為一種解決需要更快的分析物的分析小樣本和試劑卷。擴(kuò)展功能的微米和亞微米水平最初開(kāi)發(fā)微電子在1950年代末。但應(yīng)用試管和分析應(yīng)用程序直到1970年代末才意識(shí)到,當(dāng)硅技術(shù)擴(kuò)展到機(jī)械微器件,如泵、蓋茨、閥門(mén)、和混合室。這些微器件被稱(chēng)為微機(jī)電系統(tǒng),或微機(jī)電系統(tǒng)。

　　在1980年代和1990年代,其他組件被添加到光學(xué)和機(jī)械等MEMS傳感器。開(kāi)發(fā)新材料,主要是塑料,減少生產(chǎn)成本和提高M(jìn)EMS的強(qiáng)度。這些新微器件取決于微流體移動(dòng)液體通過(guò)它們來(lái)執(zhí)行特定的功能。

　　微流體的方法移動(dòng)小卷(小于1毫升)的液體通過(guò)渠道等微觀結(jié)構(gòu),閥門(mén),和蓋茨。微流控設(shè)備包括流體控制設(shè)備、噴墨印刷、氣體和液體測(cè)量設(shè)備,醫(yī)療設(shè)備,如植入式藥泵。試管和分析包括核酸和蛋白質(zhì)微陣列微流控設(shè)備,和設(shè)備為特定的生化和免疫測(cè)定的應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)的。

　　在2006年,所有的市場(chǎng)微觀?射流設(shè)備生成approxi?mately 40億美元的收入。預(yù)計(jì)到2010年,這個(gè)市場(chǎng)將增長(zhǎng)至63億美元,平均年增長(zhǎng)率為12%。微流控設(shè)備在醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的銷(xiāo)售市場(chǎng)在3.75億年約3.75億美元。這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)預(yù)計(jì)將以每年25%的速度增長(zhǎng)到8億年的8億美元。微流控設(shè)備在醫(yī)學(xué)應(yīng)用的增加比例從2006年的8%到2010年的13%的增長(zhǎng)將主要是由于微流控的診斷和分析應(yīng)用程序。

　　微流體基本知識(shí)

　　微流體提供了另一種方法進(jìn)行分子診斷測(cè)量和分析臨床診斷、藥物發(fā)現(xiàn)、篩選、環(huán)境分析、食品檢測(cè)。主要的區(qū)別是,微流控分析只需要單位nanoliters樣本體積。這種區(qū)別會(huì)導(dǎo)致如下:保護(hù)樣品和試劑,降低液體使用,處理,和浪費(fèi),快速混合和反應(yīng)(從幾秒到幾分鐘),潛力較高的檢測(cè)靈敏度和吞吐量(如。多路復(fù)用,裁剪,許多樣品每化驗(yàn)或多個(gè)化驗(yàn)樣本),更小,更容易使用系統(tǒng),節(jié)約成本。然而,微流體本身并不能增加以外的靈敏度分析的內(nèi)在敏感性和較低的改善樣品的測(cè)定分析物濃度。

　　微流控設(shè)備包括以下基本特征:渠道流體移動(dòng),蓋茨和閥門(mén)調(diào)節(jié)流量的方向,和一個(gè)力量或壓力,提供的能量將流體通過(guò)的渠道。

　　通道長(zhǎng)度和寬度可以變化作為閥門(mén)和攪拌機(jī)。例如,如果一個(gè)通道的直徑變小,需要更多的壓力將液體從大到小的通道。

　　微流控閥的兩種基本類(lèi)型是被動(dòng)和主動(dòng)。被動(dòng)microvalves控制液體流動(dòng)的nonmechanical手段,操縱閥和幾何形狀,以加速或者減速流。

　　還可以用于被動(dòng)microvalves試劑混合等功能。例如, 圖1 演示了一個(gè)帽閥接受、混合和導(dǎo)演兩流體流LabCD微流體磁盤(pán)。圖2演示了一個(gè)蛇形通道被動(dòng)混合在同一盤(pán)。蛇形通道也可以延長(zhǎng)時(shí)間試劑反應(yīng)室。

　　活動(dòng)microvalves pressure-activated機(jī)械設(shè)備,修改流體通過(guò)閥門(mén)的流量。活躍microvalves包含組件共同所有閥門(mén):身體,閥座操縱流體(打開(kāi)、關(guān)閉或梯度),和一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥座的位置。致動(dòng)器在一個(gè)活躍的microvalve是最重要的組件,決定了microvalve的功能和可靠性。活躍microvalves可以數(shù)字(開(kāi)啟和關(guān)閉)或模擬(比例流量控制)。

　　力量是必需的流體通過(guò)一個(gè)微流控裝置。力可以通過(guò)使用機(jī)械、磁或電水泵。 1 力也可以交付的液體通過(guò)移動(dòng)設(shè)備使用離心力,如旋轉(zhuǎn)aparatus。后者是LabCD的基礎(chǔ)。

　　制作微流控設(shè)備使用方法如光刻、化學(xué)氣相沉積、微加工、軟壓花設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的基本設(shè)備。這個(gè)設(shè)計(jì)可以開(kāi)發(fā)模具的基礎(chǔ),可用于注塑等生產(chǎn)運(yùn)行的應(yīng)用方法。注塑結(jié)合專(zhuān)業(yè)但廉價(jià)的塑料(如。 ,polymeth?丙烯酸酯、聚碳酸酯和保利?砜)可以產(chǎn)生成千上萬(wàn)的設(shè)備與高重現(xiàn)性較低的單位成本在生產(chǎn)運(yùn)行。

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