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[分享] 我想做一套微流控芯片,要求管道的宽度和深度在60微米左右,请问有哪些公司可以做到呢?

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发表于 2024-9-29 13:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
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发表于 2024-9-29 13:22 | 显示全部楼层
顶旭可以,关键是态度好。
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发表于 2024-9-29 13:23 | 显示全部楼层
微流控芯片的定义 微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,微流控芯片已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。 微流控芯片具有自动化程度高、效率高、产量高、小型化、低成本和超低的试剂消耗等优点。特别是在微纳流体的精确操作中,流体操作的精度可以达到纳升甚至飞秒,因此在生物学、医学、物理学和化学等许多跨学科领域具有巨大的研究潜力。 微流控芯片可以分为许多类别: 1.连续流动微流控芯片 连续流动是一种恒定的、有规律的、连续的流动。由于诸如外部压力泵或集成机械微泵之类的装置,连续流动微流控芯片允许操纵液体通过微通道的连续流动。连续流动工艺被广泛应用于生物分析、化学、能源和环境领域。  2.数字微流控芯片 数字微流控芯片也称为液滴微流体或乳液科学,是微流控芯片的主要应用领域之一。它能够使用电润湿操作基板上的自主液滴。这允许在实验参数范围内产生和控制均匀、可重复的液滴。 液滴微流控芯片可用于广泛的应用,如纳米颗粒的合成、单细胞分析和生物实体的封装。为诊断和治疗提供新的解决方案,这项技术可能会成为药物递送和生物传感的重要工具。 3.光流控与微流控芯片 光学流体学是一门新兴的快速发展的科学,融合了三个科学领域:微光子学、光学和微流体。微光学,或微米级的光控制,涉及通常从激光器发出的光子的有序传输。光流控技术将光和液体融合到微型光学设备中,利用流体的特性可以提供高精度和灵活性。 光流体应用包括芯片实验室设备、流体波导、可变形透镜、微滴激光器、显示器、生物传感器、光学开关或分子成像工具和能量。 声流体学和微流控芯片 声流体学涉及声场的使用,主要是对微流控芯片通道内的流体进行超声处理,从而操纵细胞和颗粒。它指的是在微尺度到纳米尺度的流体环境中对声波的研究和操纵。这些机械波通过致动器对微通道壁的作用施加在流体上。 声学在微/纳米尺度上对流体和流体中的粒子进行操纵方面提供了很有力的支持。 这已被证明是一种对细胞温和的方法,可用于许多应用,如生物医学应用:芯片实验室功能化、颗粒移动、细胞分离、声学捕获。添加图片注释,不超过 140 字(可选) 电泳和微流控芯片 电泳是一种用于临床和研究实验室的技术,根据分子的大小、电荷和形状来分离分子。电泳依赖于离子在电场中的运动。电流流过保持分子混合物的介质。带正电的离子(阳离子)向负电极行进,而带负电的阳离子(阴离子)向正电极行进。离子具有独特的迁移率,它们可以被分离。 这种方法可用于DNA和RNA分析。 微制造和微流控芯片 微制造技术可以研究和制造微米级及更小的微结构,并将其集成到微流体设备中。它被用于广泛的方面,如复制成型或微接触印刷,并通过创建合适的微观结构来精确控制细胞的形状和功能。 微电子和微流控芯片 微电子学是研究微型电子元件和设计的工程。它允许使用光刻、蚀刻等技术精确制造微型结构。尽管电气组件的集成有时很有挑战性,但它可以用于各种应用,如医疗传感系统和人体工程学单元。 电化学与微流控芯片 电化学研究电流流动和化学反应之间的关系。电化学检测元件可以集成在微流体装置内,使其可靠且高度灵敏。随着电化学传感器、芯片实验室和生物传感器的发展,电化学有许多应用,特别是在分析化学中。 早期的微系统使用硅微制造,使用了复杂而昂贵的工艺,如化学蚀刻。像玻璃和硅这样的材料需要大量的时间、精力和金钱。为了克服这些问题,科学家们引入了聚合物中的微流控芯片。通过实验和预算来选择最合适的材料,因为所有这些都有利弊。纸基微流控芯片越来越被视为未来可能的关键技术。对于某些应用,接下来将介绍用于微流控芯片制造的几种材料。添加图片注释,不超过 140 字(可选) 硅硅材料是最早选择用于制造微流控芯片的材料之一。 如今,硅的使用越来越少,因为它的成本很高,而且它的不透明性使得除了红外之外,无法进行光学检测。此外,它还需要在微制造和洁净室方面的真正专业知识。然而,它可以实现高精度的硅加工。硅材料具有良好的表面稳定性、化学兼容性和导电性,这允许在微流控芯片上集成电子器件,但不可能用于要求高电压的微流控芯片应用,如电泳。 玻璃 玻璃是另一种早期用于微流控芯片制造的材料。它得益于与硅相同的表面稳定性、导热性和溶剂相容性。此外,玻璃具有生物相容性、化学惰性、亲水性,并允许有效涂层。其表面化学性质、优异的光学透明度和耐高压性使其成为许多应用的最佳选择。玻璃在微流控芯片中的主要缺点是其高成本。 聚合物 聚合物广泛用于微流控芯片的制造,因为它们坚固、廉价,同时保持了强大的生物化学性能。由于聚合物材料的种类繁多和化学改性的便利性,聚合物在微流控芯片制造中已经得到了应用。 聚合物可用于快速制造微流控芯片。我们可以将它们分为两类:热塑性塑料和热固性树脂。可用于制造微流体芯片的一些热塑性聚合物是聚苯乙烯(PS)、聚醚醚酮(PEEK)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、PEI(聚醚酰亚胺)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)。 聚二甲基硅氧烷 聚二甲基硅氧烷(PDMS)被广泛使用,它可以快速而轻松地制造微流控芯片。PDMS具有光学透明性、弹性、低毒性、化学惰性、低成本和丰富的透气性等优点。PDMS也可以很容易地操作,并且PDMS设备只需要很少的设备。这些特性使其特别适用于制造用于细胞或组织培养的微器件。 但是PDMS受到材料老化和与许多有机溶剂化学相容性差的限制。此外,不可能在微流控芯片内实现电极,除非通过将电极安装在玻璃盖载玻片中而不是芯片中。此外,PDMS芯片不适合高压操作,因为它可以改变微通道的几何形状。添加图片注释,不超过 140 字(可选) 热固性树脂 热固性树脂是通过在固化过程中不可逆的化学键连接在一起的聚合物。它们是光学透明的,价格低廉,制作简单快捷。它们不会融化,不会在某些溶剂中膨胀,它们是不溶性的。热固性高度交联的聚合物结构与弹性体相比,前者具有高的机械和物理强度,但弹性较差。此外,当被加热时,它们会变成坚硬的材料,因此,它们需要流体互连器。此外,热固性材料不透气,这使它们成为基于电池的长期应用的较差材料。微流控芯片制造中最常用的热固性材料之一是热固性聚酯(TPE),但也可以找到其他材料,如环氧树脂。 纸基芯片 纸是一种非常便宜且有前途的微流控芯片材料。事实上,纸张易于储存、使用和运输。它与生物样品相容,可以进行化学处理与分子或蛋白质结合。最重要的是,用于制造微流控芯片的纸张很环保。 使用纸基制作微流控芯片的主要缺点是在芯片上形成通道图案非常复杂。 水凝胶 水凝胶非常柔软,可以在其上模制各种特征设计和尺寸。水凝胶对细胞无毒,成本效益高。大多数细胞营养物质和生长因子在水凝胶中是可扩散的。大多数溶质在琼脂糖凝胶(一种用于微流体芯片的常见水凝胶)中的扩散率被认为与在水中的扩散率非常接近。 以上内容为微流控芯片的分类与常见的微流控芯片的制造材料。    与制造材料
微流控芯片的定义
微流控芯片技术是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,微流控芯片已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
微流控芯片具有自动化程度高、效率高、产量高、小型化、低成本和超低的试剂消耗等优点。特别是在微纳流体的精确操作中,流体操作的精度可以达到纳升甚至飞秒,因此在生物学、医学、物理学和化学等许多跨学科领域具有巨大的研究潜力。
微流控芯片可以分为许多类别:
1.连续流动微流控芯片
连续流动是一种恒定的、有规律的、连续的流动。由于诸如外部压力泵或集成机械微泵之类的装置,连续流动微流控芯片允许操纵液体通过微通道的连续流动。连续流动工艺被广泛应用于生物分析、化学、能源和环境领域。
2.数字微流控芯片
数字微流控芯片也称为液滴微流体或乳液科学,是微流控芯片的主要应用领域之一。它能够使用电润湿操作基板上的自主液滴。这允许在实验参数范围内产生和控制均匀、可重复的液滴。
液滴微流控芯片可用于广泛的应用,如纳米颗粒的合成、单细胞分析和生物实体的封装。为诊断和治疗提供新的解决方案,这项技术可能会成为药物递送和生物传感的重要工具。
3.光流控与微流控芯片
光学流体学是一门新兴的快速发展的科学,融合了三个科学领域:微光子学、光学和微流体。微光学,或微米级的光控制,涉及通常从激光器发出的光子的有序传输。
光流控技术将光和液体融合到微型光学设备中,利用流体的特性可以提供高精度和灵活性。
光流体应用包括芯片实验室设备、流体波导、可变形透镜、微滴激光器、显示器、生物传感器、光学开关或分子成像工具和能量。
声流体学和微流控芯片
声流体学涉及声场的使用,主要是对微流控芯片通道内的流体进行超声处理,从而操纵细胞和颗粒。它指的是在微尺度到纳米尺度的流体环境中对声波的研究和操纵。这些机械波通过致动器对微通道壁的作用施加在流体上。
声学在微/纳米尺度上对流体和流体中的粒子进行操纵方面提供了很有力的支持。
这已被证明是一种对细胞温和的方法,可用于许多应用,如生物医学应用:芯片实验室功能化、颗粒移动、细胞分离、声学捕获。


电泳和微流控芯片
电泳是一种用于临床和研究实验室的技术,根据分子的大小、电荷和形状来分离分子。电泳依赖于离子在电场中的运动。电流流过保持分子混合物的介质。带正电的离子(阳离子)向负电极行进,而带负电的阳离子(阴离子)向正电极行进。离子具有独特的迁移率,它们可以被分离。
这种方法可用于DNA和RNA分析。
微制造和微流控芯片
微制造技术可以研究和制造微米级及更小的微结构,并将其集成到微流体设备中。它被用于广泛的方面,如复制成型或微接触印刷,并通过创建合适的微观结构来精确控制细胞的形状和功能。
微电子和微流控芯片
微电子学是研究微型电子元件和设计的工程。它允许使用光刻、蚀刻等技术精确制造微型结构。尽管电气组件的集成有时很有挑战性,但它可以用于各种应用,如医疗传感系统和人体工程学单元。
电化学与微流控芯片
电化学研究电流流动和化学反应之间的关系。电化学检测元件可以集成在微流体装置内,使其可靠且高度灵敏。随着电化学传感器、芯片实验室和生物传感器的发展,电化学有许多应用,特别是在分析化学中。
早期的微系统使用硅微制造,使用了复杂而昂贵的工艺,如化学蚀刻。像玻璃和硅这样的材料需要大量的时间、精力和金钱。为了克服这些问题,科学家们引入了聚合物中的微流控芯片。通过实验和预算来选择最合适的材料,因为所有这些都有利弊。纸基微流控芯片越来越被视为未来可能的关键技术。对于某些应用,接下来将介绍用于微流控芯片制造的几种材料。



硅材料是最早选择用于制造微流控芯片的材料之一。
如今,硅的使用越来越少,因为它的成本很高,而且它的不透明性使得除了红外之外,无法进行光学检测。此外,它还需要在微制造和洁净室方面的真正专业知识。然而,它可以实现高精度的硅加工。硅材料具有良好的表面稳定性、化学兼容性和导电性,这允许在微流控芯片上集成电子器件,但不可能用于要求高电压的微流控芯片应用,如电泳。
玻璃
玻璃是另一种早期用于微流控芯片制造的材料。它得益于与硅相同的表面稳定性、导热性和溶剂相容性。此外,玻璃具有生物相容性、化学惰性、亲水性,并允许有效涂层。其表面化学性质、优异的光学透明度和耐高压性使其成为许多应用的最佳选择。玻璃在微流控芯片中的主要缺点是其高成本。
聚合物
聚合物广泛用于微流控芯片的制造,因为它们坚固、廉价,同时保持了强大的生物化学性能。由于聚合物材料的种类繁多和化学改性的便利性,聚合物在微流控芯片制造中已经得到了应用。
聚合物可用于快速制造微流控芯片。我们可以将它们分为两类:热塑性塑料和热固性树脂。可用于制造微流体芯片的一些热塑性聚合物是聚苯乙烯(PS)、聚醚醚酮(PEEK)聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、PEI(聚醚酰亚胺)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
聚二甲基硅氧烷
聚二甲基硅氧烷(PDMS)被广泛使用,它可以快速而轻松地制造微流控芯片。PDMS具有光学透明性、弹性、低毒性、化学惰性、低成本和丰富的透气性等优点。PDMS也可以很容易地操作,并且PDMS设备只需要很少的设备。这些特性使其特别适用于制造用于细胞或组织培养的微器件。
但是PDMS受到材料老化和与许多有机溶剂化学相容性差的限制。此外,不可能在微流控芯片内实现电极,除非通过将电极安装在玻璃盖载玻片中而不是芯片中。此外,PDMS芯片不适合高压操作,因为它可以改变微通道的几何形状。


热固性树脂
热固性树脂是通过在固化过程中不可逆的化学键连接在一起的聚合物。它们是光学透明的,价格低廉,制作简单快捷。它们不会融化,不会在某些溶剂中膨胀,它们是不溶性的。热固性高度交联的聚合物结构与弹性体相比,前者具有高的机械和物理强度,但弹性较差。此外,当被加热时,它们会变成坚硬的材料,因此,它们需要流体互连器。此外,热固性材料不透气,这使它们成为基于电池的长期应用的较差材料。微流控芯片制造中最常用的热固性材料之一是热固性聚酯(TPE),但也可以找到其他材料,如环氧树脂。
纸基芯片
纸是一种非常便宜且有前途的微流控芯片材料。事实上,纸张易于储存、使用和运输。它与生物样品相容,可以进行化学处理与分子或蛋白质结合。最重要的是,用于制造微流控芯片的纸张很环保。
使用纸基制作微流控芯片的主要缺点是在芯片上形成通道图案非常复杂。
水凝胶
水凝胶非常柔软,可以在其上模制各种特征设计和尺寸。水凝胶对细胞无毒,成本效益高。大多数细胞营养物质和生长因子在水凝胶中是可扩散的。大多数溶质在琼脂糖凝胶(一种用于微流体芯片的常见水凝胶)中的扩散率被认为与在水中的扩散率非常接近。
以上内容为微流控芯片的分类与常见的微流控芯片的制造材料。
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发表于 2024-9-29 13:23 | 显示全部楼层
压力是多少?是要什么材质的芯片?PDMS基片与玻璃键合吗?
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发表于 2024-9-29 13:24 | 显示全部楼层
苏州汶灏
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