微流控技术

摘要： 背景:椎间盘退变机制复杂,炎症通路激活、炎症因子泛滥、活性氧过度积累等均可加速椎间盘退变进程。姜黄素是从中药材姜黄中提取的天然药物,具有抑制炎症、抗氧化应激等药理作用。目的:探讨负载姜黄素的缓释微球局部注射延缓大鼠椎间盘退变的疗效。方法:①采用微流控技术制备负载姜黄素的甲基丙烯酸酰化明胶缓释微球,评估其体外释药和降解情况;②将缓释微球与未载药微球分别与髓核细胞共培养,以单独培养的细胞为对照,将3组细胞分别培养于正常环境和氧化应激环境(加入H_(2)O_(2))中,通过CCK-8、活/死染色实验评估细胞的活性与增殖情况,qRT-PCR实验检测相关因子的表达水平;③将30只SD大鼠随机分为正常组、退变组、未载药微球组、姜黄素组、缓释微球组,每组6只,在大鼠尾椎7-8和8-9节段经皮穿刺建立椎间盘退变模型,未载药微球组、姜黄素组、缓释微球组退变的椎间盘内注射对应的溶液。4周后,通过影像学与组织学观察椎间盘组织结构改变。结果与结论:①缓释微球可缓慢持续释放姜黄素,至28 d时释放姜黄素总量为(84.11±2.71)%;在含有胶原酶的PBS中,缓释微球质量逐渐减小,至第5周时消失。②CCK-8和活/死染色实验显示,在正常环境下,缓释微球不会影响髓核细胞的增殖活力;在氧化应激环境下,相比未载药微球,缓释微球可维持髓核细胞的增殖活力。qRT-PCR实验显示,相较于正常环境,氧化应激环境激活了髓核细胞中多种炎症因子mRNA的过量表达;在氧化应激环境下,相较于未载药微球组与对照组,缓释微球组肿瘤坏死因子α、白细胞介素1β、白细胞介素6及基质金属蛋白酶3的mRNA表达降低,Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的mRNA表达升高。③动物体内实验结果显示,未载药微球组4周后的影像学与组织学评估与退变组比较无明显差异;姜黄素组的椎间隙高度及MRI评分在第1周时较退变组和未载药微球组虽有一定程度改善,但在第4周时其影像学与组织学评估均不如缓释微球组。④结果表明,姜黄素缓释微球能够抑制H_(2)O_(2)诱导的髓核细胞凋亡、延缓椎间盘退变进程,其机制与抑制核因子κB通路、降低氧化应激水平有关。

摘要： 为了改善常规方法合成3,3'⁃二氨基⁃4,4'⁃氧化偶氮呋咱(DAAF)性能上存在的不足,拓宽DAAF的合成途径,设计了微流控反应系统,以3,4⁃二氨基呋咱(DAF)为主要原料,利用微流控技术合成了DAAF,并设计正交实验优化了合成工艺条件。在温度25°C,流速4 mL·min^(-1),出口结晶管长度5 m下合成了纯度为99.33%,收率为89.96%的DAAF。利用红外、核磁和元素分析表征了合成产物的结构,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、热分析仪(DSC/TG)以及机械感度进行表征。结果表明:DAAF呈团簇花球状,平均粒径为5.36μm;微流控技术合成对DAAF晶体结构无影响;在10°C·min^(-1)的升温速率下,其热分解峰温为262.36°C,热分解过程质量损失为82.79%;机械感度测试结果表明,其撞击感度为90 J,摩擦感度为0%。与常规方法合成的DAAF相比,其平均粒径减小7.36μm,粒度分布均匀且粒径分布范围变窄,晶体结构未变化,热分解峰温提前9.57°C,热分解过程质量损失降低6.99%,撞击感度提高5 J,安全性能有所提高。

摘要： 微流控技术可以构建复杂的微通道网络结构,通过在微米尺度上对微流体进行定量调控,能够在体外模拟体内微血管中的血流情况。该文首先基于微流控芯片建立了微血管模型,然后结合激光散斑血流成像系统,建设了血流动力学实验教学平台,平台可以开设微血管结构设计、血流动力学数值模拟、体外微血管血流动力学等多种教学实验。平台针对依赖动物模型的相关实验产生的难以重复、缺少定量控制、实验耗时长等问题,提供了解决方案,拓展了微流控技术在实验教学中的应用,是培养学生良好的科研素质、实验操作技能和创新思维的重要途径。

摘要： 为深入分析微流控技术制备微纳米纤维素材料的研究现状,促进其在各领域应用,综述了以纤维素及纳米纤维素为原料,以微流控技术为基础,结合快速冷冻法、原位界面络合法等技术,制备纤维素及纳米纤维素微球和微胶囊、纤维长丝、薄膜、微管、水凝胶的最新研究进展;针对微流控技术制备微纳米纤维素材料存在的挑战,提出了克服材料缺陷,提升微通道构建能力,探索技术结合方案的应对策略;展望了微流控技术在制备微纳米纤维素材料方面的发展前景,为微流控技术制备微纳米纤维素材料在材料科学、组织工程和再生医学等领域的应用提供参考。

摘要： 针对常规叠氮化铅(Pb(N_(3))_(2),LA,Lead Azide)制备工艺存在自爆风险等问题,采用旋T型微流控芯片提供的微通道作为微反应器,借助其分子间扩散距离短、比表面积大、连续流动等特点,在微通道反应器内制备了微纳米尺度的LA起爆药,并使用聚焦型液滴微流控芯片对制备的LA起爆药进行了球形化改性处理。研究了反应物流速、有机溶剂、晶型控制剂等因素对产物的影响,并采用SEM、XRD、DSC等手段对产物进行了表征,对比了微流LA、微球LA与常规粉末LA的感度及爆炸性能。结果表明,通过控制微流控反应参数,可有效控制LA起爆药产物粒径,且制备的LA起爆药均为α型晶体;LA起爆药经球形化改性后,显著提高了其撞击感度H_(50)(25.5 cm到12.1 cm)、降低了静电火花感度E_(50)(1.98 kV到2.97 kV)和火焰感度L_(50)(26.3 cm到16.1 cm),同时提高了爆压(升高63.6%)。基于微流控技术的LA起爆药制备和改性是一种安全高效方法,为敏感起爆药的可控制备和调控提供了新思路。

摘要： 随着植物蛋白饮料市场的高速发展及饮料原料价格的上涨,在生产加工中掺入廉价的植物蛋白粉或非产品标识的植物原料,损害了消费者的合法权益,同时给食品安全带来一定风险。因此,有必要对植物蛋白饮料掺假鉴别技术进行分析,探讨植物蛋白饮料源性成分的新型高通量或绝对定量分析技术的研究和应用现状,促进新型数字聚合酶链反应技术和微流控技术开发和应用,实现对植物蛋白饮料掺杂使假行为精准高效鉴别。

摘要： 人体器官生物芯片是通过微流控技术,结合细胞生物学、工程学和生物材料等多学科,模拟人体组织器官主要结构和功能特征,在体外构建的微流体微生理系统[1]。与传统的毒理学动物实验相比,应用器官芯片更能反映人体内真实情况,避免了动物实验预测人体结果的差异;同时相对于静态培养替代方法,又能更好地体现出组织的敏感性和特异性[2-3]。此外,这种检测方式可以减少对研究动物的需要,符合减少、替代、优化的3R原则。

摘要： 微流控(Microfluidics)是指在数十到数百微米的微尺度上操作和控制流体的科学和技术。与微流控概念密切相关的还有微反应器、流动化学、微化工等。这些领域研究的侧重点有所不同,但共性都是基于化学芯片、微通道、微结构等形成的微尺度流体开展工作,因此本文将它们统称为微流控技术。

摘要： 微流控技术将样本制备、核酸提取纯化和核酸检测等操作步骤集成到微型芯片,经过自动化检测得出实验结果。近年来,特异性强、灵敏度高、检测耗时短的环介导等温扩增技术与微流控技术的结合优化了耗时费力的病原体检测,具有操作简单、对设备和人员要求不高、可实现快速检测自动化等特点。但目前建立的病原体微流控检测体系在兼容样本的核酸提取和多重扩增条件的一体化方面尚存在不足,未来还需要开展更多的研究,解决核酸检测过程中的各项技术难点,建立反应基质载体更好、检测体系更优、用时更短、操作简便且准确性更高的方法,以提高病原体快速检测的效率。

摘要： 油田对聚合物的选择主要是通过孔喉大小和聚合物相对分子质量大小来确定的,但随着微流控技术的产生与发展,目前可视的微观液体流动形态的尺度已经缩小到纳米尺度,为了精细筛选聚合物的适应条件,利用微流控技术从微观角度模拟真实储层以评价聚合物对储层的影响是很必要的。介绍了目前利用聚合物驱油提高原油采收率的相关研究,利用微流控技术对聚合物与储层岩石间的相互作用进行了研究分析,并对微流控技术未来发展进程和方向进行了展望。

摘要： 聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)是一综合性能优异的高分子材料,具有合适的力学性能、降解速率及良好的生物相容性,广泛应用于药物载体和组织工程领域.本研究利用新型的微流控装置制备PLGA大多孔高分子微球.利用Minitab软件进行全因子实验设计，制备出单分散性好、粒径均一、孔隙率可控、孔洞贯通性好的PLGA大多孔高分子微球。本实验拟利用C2C12细胞与微流控技术制得的PLGA大多孔微球体外培养获得成肌细胞形成的球状微组织。以期注射于肌缺损裸鼠模型，进行血管化骨骼肌组织原位再生的研究。

摘要： 为了优化低温保护剂加载方案以减小卵母细胞受到的渗透损伤和毒性损伤,且基于目前的微流控技术可以实现保护剂浓度的多种连续变化,本文先是比较了连续加载中的线性、凹型、S型加载,后又重点研究了凹型加载中凹点的位置、曲线的凹曲程度对细胞渗透行为的影响.综合包括积累性渗透损伤值(AOD,accumulative osmotic damage)、积累性毒性损伤值和归一化体积V在内的三项参数来评估卵母细胞受到的损伤.最后结果表明:凹型加载对细胞造成的损伤比线性、S型加载小,且其加载线型的凹曲程度越大加载效果越好.

摘要： 在本工作中，基于微流控技术探索了一种可以连续可控合成单分散聚合物微球的新方法，所制备的单分散聚合物复合微球具有优异的磁学性能和药物缓释性能，并且通过对微流体通道中不同区域紫外曝光方式的调节，制备了多种形貌可控的各项异性聚合物功能微球。

摘要： 微流控技术可能是解决低温保存过程中所遇到问题的一种有效方法.本文从微流控技术在研究细胞膜渗透性质的应用、在大量小细胞保护剂添加和去除中的应用、在大细胞保护剂添加和去除中的应用以及在可控降复温的低温保存中应用等几个方面,综述了微流控技术在低温保存领域的研究进展.

摘要： 建立和发展以生物学功能为导向的自组装新体系、新方法是自组装领域面临的重要挑战.本项目拟以极具发展潜力的微流控芯片为核心技术,以肝细胞和肝窦内皮细胞为对象,充分利用微流控技术细胞操控与微尺度流体精确操控特点,并兼顾细胞与细胞、细胞与细胞外基质相互作用机理,创新性地建立多层次、多组分的可控细胞自组装新体系、新方法,并通过自组装体系过程可控调控和条件优化,实现对类肝组织样结构的构建与生物功能模拟,研究其细胞活性、增殖、代谢以及合成分泌功能,为肝脏组织的体外构建、再生医学及生物自组装等领域研究提供一种重要平台和全新的思路.

摘要： 光子晶体是一种具有不同折射率的介质呈周期性排列的材料.在显示、编码载体、传感和光纤等方面具有的极大的应用前景.现有光子晶体薄膜存在的主要问题是观察角度依赖性和响应速度慢,不能快速准确地实现裸眼检测.而采用光子晶体微球制备的膜材料可以克服观察角度依赖性的问题.然而这些光子晶体微球目前主要是由硬质材料制备,对外界的刺激响应性比较差.本文通过微流控技术和模板法，制备了一种柔性反蛋白石结构水凝胶光子晶体微球，其孔尺寸可通过SiO2纳米粒尺寸任意调控。研究了这种光子晶体微球对环境刺激(pH、溶剂、葡萄糖等)的响应性。

摘要： 本项目以开发高灵敏度、高选择性、对多组份气体具有良好检测功能的微纳气体传感器为目标,提出利用微流控技术在衬底表面可控制备纯净/贵金属掺杂的ZnO纳米线阵列气敏材料的技术方案,并在此基础上借助MEMS设计和制造工艺,实现微纳气体传感器结构的最优设计与微型化制造,提高传感器对多组份气体的检测灵敏度与稳定性,为开发具有混合气体检测功能的微纳气体传感器奠定理论和技术基础.

摘要： 采用微流控技术两相共轴流方法,利用连续水相环向剪切分散油相,通过改变微通道锥口直径和水相流量的大小,制备出100～600μm范围内的微油滴;并对其制备工艺及相关问题进行了探讨,获得了制备微油滴的基本工艺参数.结果发现:采用微流控装置制备的微油滴球形度及单分散性良好;对不同锥口尺寸的微流控装置,油滴粒径与连续水相流量的关系可表示为dp=-aln(Qc+b)+c的形式,拟合关联度都在0.99以上.研究结果为微流控装置及制备工艺的设计提供了依据.

摘要： 氘代聚合物空心微球是惯性约束聚变快点火物理研究中亟需的一类靶丸.本文总结近年来国内外快点火物理实验中使用的氘代聚合物空心微球种类,介绍快点火物理实验对氘代聚合物空心微球质量的严苛要求和各类氘代聚合物空心微球的制备方法,重点阐述氘代聚合物空心微球质量的影响因素和研制进展,并指出氘代聚合物空心微球研制的发展方向.

摘要： 氘代聚合物空心微球是惯性约束聚变快点火物理研究中亟需的一类靶丸.本文总结近年来国内外快点火物理实验中使用的氘代聚合物空心微球种类,介绍快点火物理实验对氘代聚合物空心微球质量的严苛要求和各类氘代聚合物空心微球的制备方法,重点阐述氘代聚合物空心微球质量的影响因素和研制进展,并指出氘代聚合物空心微球研制的发展方向.

摘要： 本发明公开了一种微流控基板、微流控芯片、微流控系统及检测方法，以改善现有技术的微流控基板存在控制精度受限的问题，无法操控比像素电极尺寸更小的液滴的问题。所述微流控基板，包括：透明衬底基板，位于所述透明衬底基板一面的光敏薄膜，位于所述光敏薄膜背离所述透明衬底基板一面的电控制层；所述电控制层包括：多个呈阵列排布的控制电极，位于相邻所述控制电极行间隙处的栅线，以及位于相邻所述控制电极列间隙处的数据线；每一所述控制电极通过一晶体管与一所述栅线、一所述数据线电连接；所述光敏薄膜被配置为在由所述透明衬底基板侧入射的光照射时，产生光生内建电场。

摘要： 提供一种微流控结构。所述微流控结构包括：入口；多个微室；以及微通道，其连接到所述入口并且连接到所述多个微室。所述微通道包括主干和分别将所述多个微室与所述主干连接的多个分支。所述多个分支沿着所述主干的长度依次连续布置，并且在沿着所述主干的长度依次连续布置的多个分支点处、所述多个分支分别连接至所述主干。所述多个微室中的两个相邻的微室通过所述多个分支点中的至少两个相邻的分支点而彼此间隔开。

摘要： 本发明涉及一种微流控芯片、微流控测试系统和微流控测试方法，通过依次相连的进样通道、光纤通道、出样通道，光纤通道连通于进样通道和出样通道之间，并设置有至少一个进样口、一个出样口，光纤通道设置有锥形光纤，流体通过进样口进入并与光纤接触，锥形光纤包括锥形区和尾纤；锥形区刻写有光纤光栅，锥形区长度小于光纤通道长度。光波输入锥形光纤，通过锥形区的光纤光栅消逝场与流体发生光的作用与耦合，利用光纤光栅将光信号进行反射。信号在一根光纤上传输，光路更为稳定；同时光信号两次经过锥形区，使得光与流体的作用更为充分，提高检测的效率，且锥形光纤的反射光谱具有较大带宽，可以配合波分复用器，从而实现多种流体的同步测量。

摘要： 本发明属于医学检测技术领域，尤其涉及一种微流控芯片、微流控检测装置及微流控检测方法。本发明提供了一种微流控芯片，包括微流控芯片基片、待测物检测室和侧抛磨光纤；侧抛磨光纤固定设置在微流控芯片基片的表面，侧抛磨光纤的侧抛磨区开口向上设置在微流控芯片基片的表面；待测物检测室包裹在侧抛磨光纤的侧抛磨区的外周，使得待测物置于待测物检测室的侧抛磨区。本发明还公开了一种微流控检测装置和微流控检测方法。该发明解决传统的微流控芯片的检测灵敏度和准确度低和微流控检测装置过大的技术缺陷。

摘要： 本发明公开了一种微流控基板、微流控芯片、微流控系统及检测方法，以改善现有技术的微流控基板存在控制精度受限的问题，无法操控比像素电极尺寸更小的液滴的问题。所述微流控基板，包括：透明衬底基板，位于所述透明衬底基板一面的光敏薄膜，位于所述光敏薄膜背离所述透明衬底基板一面的电控制层；所述电控制层包括：多个呈阵列排布的控制电极，位于相邻所述控制电极行间隙处的栅线，以及位于相邻所述控制电极列间隙处的数据线；每一所述控制电极通过一晶体管与一所述栅线、一所述数据线电连接；所述光敏薄膜被配置为在由所述透明衬底基板侧入射的光照射时，产生光生内建电场。

摘要： 本发明涉及快速检测芯片领域，具体涉及一种纸基微流控流体分配机构、微流控纸基芯片和全自动微流控纸基芯片检测分析平台，其基于微流控技术，试剂用量小、反应速度快，反应结果可快速得出，且操作简单，仅需滴加反应物等操作，而无需专业医疗相关培训，另外该芯片与检测平台无需外接流体动力源，依靠毛细作用力实现流体导流，并在微流控纸基芯片中实现高可靠性的微流控纸基流体控制，可高稳定性、低成本、高精度搭载分步复杂反应，使纸基微流控应用于更多、更复杂的场景。

摘要： 本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控芯片操控设备、微流控系统和微流控芯片。本发明的微流控芯片操控设备包括：基座；芯片固持装置，设置于基座上，并用于固持微流控芯片；和切换装置，包括阀体连接件和旋转驱动机构，阀体连接件可靠近和远离芯片固持装置地设置于基座上，且阀体连接件用于在靠近芯片固持装置后与微流控芯片的切换阀的阀体结合，旋转驱动机构与阀体连接件驱动连接并驱动阀体连接件转动，以在阀体连接件与阀体结合后，通过驱动阀体连接件转动，来驱动阀体旋转，实现切换阀阀位的切换。本发明能对微流控芯片进行阀位切换等自动操控，有利于微流控技术的推广应用。

摘要： 本发明提供了一种基于磁珠技术和试剂冻干技术的微流控芯片检测方法和实现此方法的微流控芯片，该方法以微流控技术为基础，将样本与试剂的混合、流动混合捕获反应、磁分离、清洗、检测等集成在芯片上，并将反应所需的所有试剂组分都集成在了芯片上，使客户操作简便，能随时随地完成检测。该微流控芯片内形成供试样流动的封闭式微流道，所述微流道包含有依次连通的混合仓、反应仓、延时通道、捕获仓和废液仓。

摘要： 本发明涉及快速检测芯片领域，具体涉及一种纸基微流控流体分配机构、微流控纸基芯片和全自动微流控纸基芯片检测分析平台，其基于微流控技术，试剂用量小、反应速度快，反应结果可快速得出，且操作简单，仅需滴加反应物等操作，而无需专业医疗相关培训，另外该芯片与检测平台无需外接流体动力源，依靠毛细作用力实现流体导流，并在微流控纸基芯片中实现高可靠性的微流控纸基流体控制，可高稳定性、低成本、高精度搭载分步复杂反应，使纸基微流控应用于更多、更复杂的场景。

摘要： 本发明涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控芯片操控设备、微流控系统和微流控芯片。本发明的微流控芯片操控设备包括：基座；芯片固持装置，设置于基座上，并用于固持微流控芯片；和切换装置，包括阀体连接件和旋转驱动机构，阀体连接件可靠近和远离芯片固持装置地设置于基座上，且阀体连接件用于在靠近芯片固持装置后与微流控芯片的切换阀的阀体结合，旋转驱动机构与阀体连接件驱动连接并驱动阀体连接件转动，以在阀体连接件与阀体结合后，通过驱动阀体连接件转动，来驱动阀体旋转，实现切换阀阀位的切换。本发明能对微流控芯片进行阀位切换等自动操控，有利于微流控技术的推广应用。