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		探索實(shí)現(xiàn)微流體的挑戰(zhàn)和優(yōu)勢進(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年代末才意識到,當(dāng)硅技術(shù)擴(kuò)展到機(jī)械微器件,如泵、蓋茨、閥門、和混合室。這些微器件被稱為微機(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液體通過它們來執(zhí)行特定的功能。

　　微流體的方法移動小卷(小于1毫升)的液體通過渠道等微觀結(jié)構(gòu),閥門,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定的應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)的。

　　在2006年,所有的市場微觀?射流設(shè)備生成approxi?mately 40億美元的收入。預(yù)計(jì)到2010年,這個市場將增長至63億美元,平均年增長率為12%。微流控設(shè)備在醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的銷售市場在3.75億年約3.75億美元。這個細(xì)分市場預(yù)計(jì)將以每年25%的速度增長到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

　　微流體提供了另一種方法進(jìn)行分子診斷測量和分析臨床診斷、藥物發(fā)現(xiàn)、篩選、環(huán)境分析、食品檢測。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,蓋茨和閥門調(diào)節(jié)流量的方向,和一個力量或壓力,提供的能量將流體通過的渠道。

　　通道長度和寬度可以變化作為閥門和攪拌機(jī)。例如,如果一個通道的直徑變小,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型是被動和主動。被動microvalves控制液體流動的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microvalves試劑混合等功能。例如, 圖1 演示了一個帽閥接受、混合和導(dǎo)演兩流體流LabCD微流體磁盤。圖2演示了一個蛇形通道被動混合在同一盤。蛇形通道也可以延長時間試劑反應(yīng)室。

　　活動microvalves pressure-activated機(jī)械設(shè)備,修改流體通過閥門的流量。活躍microvalves包含組件共同所有閥門:身體,閥座操縱流體(打開、關(guān)閉或梯度),和一個執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制閥座的位置。致動器在一個活躍的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(開啟和關(guān)閉)或模擬(比例流量控制)。

　　力量是必需的流體通過一個微流控裝置。力可以通過使用機(jī)械、磁或電水泵。 1 力也可以交付的液體通過移動設(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)開發(fā)的基本設(shè)備。這個設(shè)計(jì)可以開發(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)合專業(yè)但廉價的塑料(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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