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		微全分析系統(tǒng)的單晶片實(shí)驗(yàn)室

　　首先分析系統(tǒng)使用微流體或微全分析系統(tǒng)的“單晶片實(shí)驗(yàn)室”(?TAS)。這些系統(tǒng)用于分離和分析物質(zhì),并且可以包括分離、化學(xué)反應(yīng)、檢測(cè)和量化函數(shù)(通常是外部的微流體平臺(tái))。具體的例子包括系統(tǒng)分析氨基酸,DNA / RNA提取和分析,和蛋白質(zhì)分析(見(jiàn)表1)。他們可以結(jié)合細(xì)胞提取等方法,電?攜運(yùn),色譜法,化學(xué)分析、酶反應(yīng),和最終產(chǎn)品檢測(cè)。

　　例如,第一個(gè)微流體系統(tǒng)只DNA樣本分析使用一個(gè)集成的硅晶片。 2 設(shè)備集成了電泳分離、DNA擴(kuò)增和熒光檢測(cè)的DNA濃度低至10 ng / ml的設(shè)備上1 - 2分鐘47×5×1毫米。標(biāo)準(zhǔn)品

　　微流控芯片實(shí)驗(yàn)室技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于各種診斷和分析應(yīng)用程序。這樣的應(yīng)用程序范圍從小型化老毛細(xì)管電泳等技術(shù)為快速開(kāi)發(fā)新方法在實(shí)驗(yàn)室樣品分析(如。由造父變星,GeneXpert系統(tǒng))和即時(shí)分析(如。癌癥和傳染性病原體,實(shí)驗(yàn)室卡Micronics)(見(jiàn) 表我 )。

　　對(duì)于任何新的和新興的技術(shù)領(lǐng)域,許多產(chǎn)品列在表的我仍在開(kāi)發(fā)和尚未公布程序,可再生的化驗(yàn)或方法。然而,他們代表了一種新的分析方法和診斷生物材料,在較短的時(shí)間內(nèi)將樣品處理量增加,隨著它們的發(fā)展,降低成本與目前的診斷和分析方法。

　　LabCD是微流體反應(yīng)平臺(tái),利用離心力,混合,反應(yīng)試劑和樣本,隔離或放大特定DNA或蛋白質(zhì)等大分子。酶反應(yīng)和免疫測(cè)定產(chǎn)生能被探測(cè)到的終端產(chǎn)品和量化使用標(biāo)準(zhǔn)比色或熒光的探測(cè)器。隔離或放大結(jié)果在終端產(chǎn)品可以恢復(fù)進(jìn)行進(jìn)一步分析。

　　1996年,Gamera生物科學(xué)公司(梅德福,MA)提交的第一個(gè)專利覆蓋LabCD離心微流控技術(shù),這是60多個(gè)發(fā)布和未決專利保護(hù)。 3 技術(shù)是克服與閥門(mén)相關(guān)微流體平臺(tái)的限制,系統(tǒng)集成、性能重現(xiàn)性和高生產(chǎn)成本。

　　到目前為止,LabCD平臺(tái)已經(jīng)應(yīng)用到特定的分子分析和診斷系統(tǒng)包括以下:核酸擴(kuò)增(如。、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR))、免疫測(cè)定、酶和細(xì)胞化驗(yàn),質(zhì)粒DNA和蛋白質(zhì)制備、糖尿病檢測(cè),血清蛋白綁定,on-disc肝細(xì)胞藥物代謝分析和蛋白質(zhì)結(jié)晶。 4 - 6 在2001年和2003年,第一個(gè)商業(yè)化LabCD產(chǎn)品,LabCD-48和LabCD - 96 ADMET系統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn),介紹和提供了一個(gè)自動(dòng)化、快速平臺(tái)評(píng)估候選藥物的毒性細(xì)胞色素P450(CyP)的酶。 7

　　LabCD是第一個(gè)微流控診斷平臺(tái),使用軟壓印方法首次光盤(pán)的發(fā)展。 8 在這種方法中,原盤(pán)設(shè)計(jì)大師用工具加工的聚合物塑料通過(guò)光刻和計(jì)算機(jī)控制加工。 high-durometer硅橡膠是涌入主生產(chǎn)柔性彈性體負(fù)面包含所有原始微流控功能。彈性負(fù)生產(chǎn)每天多達(dá)50熱塑性光盤(pán)使用熱壓花。

　　這種方法允許快速原型和盤(pán)的變化設(shè)計(jì)圓盤(pán)上的分析優(yōu)化。一旦設(shè)計(jì)完成,金屬模具插入可以組裝生產(chǎn)每天成百上千的光盤(pán)使用注射成型。例如,labcd - 96盤(pán)ADMET化驗(yàn)可以由注塑在日常大量的500光盤(pán)。

　　可以裝滿LabCD樣本試劑使用手動(dòng)多路吸量管或自動(dòng)合成平臺(tái)如Tecan創(chuàng)世紀(jì)或雙子座系統(tǒng)由Tecan(Mannedorf、瑞士)。專業(yè)版本的系統(tǒng)已經(jīng)修改為允許24光盤(pán)自動(dòng)運(yùn)行從最初的試劑/樣本加載到最終產(chǎn)品檢測(cè)和數(shù)據(jù)輸出。

　　圖3。 Tecan LabCD雙子系統(tǒng)。光盤(pán)加載的8路自動(dòng)吸管,然后搬到孵化器(棧)或spinner-reader(右)所需的分析。

　　檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)品LabCD使用spinner-reader與軟件,控制不同的時(shí)期和不同的旋轉(zhuǎn)速度(自旋為每個(gè)開(kāi)發(fā)試驗(yàn))。 LabCD Tecan讀者可以閱讀比色或熒光檢測(cè)終端產(chǎn)品。 spinner-reader可以作為一個(gè)獨(dú)立的儀器或被集成的自動(dòng)化合成工作站。例如,創(chuàng)世紀(jì)LabCD工作站包括一個(gè)集成spinner-reader(參見(jiàn)圖3)。

　　LabCD仍然需要進(jìn)一步發(fā)展之前被廣泛接受為一個(gè)新的診斷平臺(tái)技術(shù),特別是光盤(pán)的最終設(shè)計(jì)和生產(chǎn)通用分析免疫測(cè)定和核酸等隔離和表征。更簡(jiǎn)單,更便宜spinner-reader儀器的成本約束,在臨床和學(xué)術(shù)實(shí)驗(yàn)室也需要。

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