汇聚清华智慧，助力乡村振兴！为积极响应国家全面推进乡村振兴战略，10 月 16 日，铜仁“油里乾坤”研讨暨招商洽谈会在贵州省铜仁市召开。霆科生物创始人叶嘉明博士应邀参加会议，为铜仁产业发展提供科技支撑和智力支持。叶博士在微流控领域有20年的研发和产业化经验，活动中，他为大家带来《基于微流控芯片技术的生态健康大数据平台》赋能铜仁主旨演讲。叶博士在演讲过程中深入浅出，从微流控芯片技术的角度出发，...

进样和样品预处理技术（三）5.5 过滤过滤（filtration）是一种用于除去液态样品中颗粒状干扰物的预处理手段。若以导管模式将液态样品引入芯片中，仅需在样品源和芯片间加入一个滤头即可对样品实施过滤预处理操作。若以储液池模式将液态样品引入芯片中，则需在芯片上集成过滤装置。在储液池内加工出微柱阵列就可以实现这种集成化的过滤装置[29]，如图5-21所示。图5-21 芯片过滤展示(a) 集成在...

在不久前公布的2022年度科学突破奖获奖名单中，开发二代DNA测序技术（NGS）的3位科学家荣获“生命科学突破奖”。归功于高效率的二代DNA测序技术，科学家们得以在第一时间测定新冠病毒基因序列，为人类对抗新冠病毒赢得了时间。自1977年第一代DNA测序技术（Sanger法）问世以来，基因测序技术经历了第二代高通量测序技术和第三代单分子测序技术的变革，正在冲刺第四代纳米孔测序技术。目前，凭借高...

进样和样品预处理技术（二）5.2 气/固态样品进样芯片实验室因其集成各种单元技术的本质属性而被认为有望实现常规的生物或化学实验室的各种功能，原则上它应当能够处理常规实验室可处理的气固样品，虽然目前尚不是主流。此处将各举一例，分别对气体和固体样品的进样予以简略说明。气体是无固定体积的流体，不能存储在芯片储液池内，只能由外部导管引入芯片。气体进样要求导管与芯片间接口的气密性好。对于气体辅助的芯片...

进样和样品预处理技术（一）按照芯片实验室工作的一般流程，进样和样品预处理是首当其冲的两个环节，它们将原始样品送入系统转换为适于运行的形式，并保证最终样品处理结果的质量和可靠性。从芯片实验室概念提出至今，已经累积了一整套进样和样品预处理技术，它们是芯片实验室发展的重要基础。进样利用芯片平台处理样品，首先需要将样品引入芯片的样品处理通道或通道网络，该步骤通常称为进样（sample loading...

近日，美国斯坦福大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的研究人员创造了一种3D打印疫苗贴片。该贴片可直接贴在皮肤上，无需注射就能完成疫苗接种。动物试验表明，疫苗贴片产生了显著的T细胞和抗原特异性抗体反应，产生的免疫反应是用针注射到手臂肌肉中的疫苗的10倍。相关研究论文发表于最新一期的《美国国家科学院院刊》，其突破在于排列在一块聚合物贴片上的3D打印的微针。该论文主要作者、斯坦福大学医学教授约瑟夫·德...

微流体驱动与控制技术（二）4.3 非机械驱动4.3.1 电渗驱动非机械驱动指的是系统本身没有活动机械部件的一种驱动方式，电渗驱动是非机械驱动的重要形式之一，也是当前微流控芯片中应用最为广泛的一种流体驱动方式。与压力驱动相比，电渗驱动的优势包括系统构架简单、操作方便、流型扁平、无脉动等。但电渗驱动易受外加电场强度、通道表面、微流体性质及传热效率等因素的影响，稳定性相对较差，而且这种驱动方式仅适...

结核病（TB）是由结核分枝杆菌（MTBC）是主要的世界性传染病，也是致死亡率最高的单传染病原体之一。常规结核病的筛查诊断主要是在设备齐全的三级医院，基于商业化的核酸检测仪器，价格昂贵，对专业人员和实验室的要求较高，限制了其在偏远地区的应用。据麦姆斯咨询报道，针对上述需求，北京航空航天大学常凌乾课题组在《Biosensors ＆ Bioelectrnics》（IF: 10.7）期刊上发表了“A...

微流体驱动与控制技术（一）微流控芯片的基本要点之一就是对微尺度下的流体进行操作和控制，而作为操作和控制对象的流体量又极其微小，物质的很多表现形式和常量物质有所不同，因此要求有相应的微流体驱动与控制技术。4.1 微流体驱动在芯片实验室中，流体驱动方式一般可分为两类（图4-1）：一类是机械驱动方式，包括气动微泵、压电微泵、往复式微泵等各种微泵驱动和离心力驱动，主要利用自身机械部件的运动来达到驱动...

术语“DNA”立即会让人想到包含我们所有遗传信息的双链螺旋。但是它的两条链的单个单位是一对分子，以一种选择性、互补的方式相互结合在一起。事实证明，人们可以利用这种配对的特性来进行复杂的数学计算，这就构成了DNA计算的基础。由于DNA只有两条链，所以即使进行简单的计算也需要使用不同的DNA组进行多个化学反应。在现有的大多数研究中，每个反应的DNA都是手工一个一个地加入到一个反应管中，这使得这个...

近日，香港城市大学王钻开教授及其合作者在仿生功能表面流体操控领域取得突破性进展。该研究成果以“3D capillary ratchet-induced liquid directional steering”为题发表在国际顶级期刊《Science》上，首次报道了一种亚毫米级3D毛细锯齿结构诱导的流体自主择向。该结构通过建立非对称3D固/液界面交互作用，调控不同表面张力流体的铺展模式和输运方向...

表面改性技术（三）3.4 固化型聚合物芯片的表面改性固化型聚合物的分子是体型结构，在受热时也发生软化，可以塑制成一定的形状，但受热到一定的程度或加入少量固化剂后，就硬化定型，此后再加热也不会变软和改变形状。聚二甲基硅氧烷（PDMS）芯片是最主要的固化型聚合物芯片，也是目前研究最多，使用最广泛的一类芯片。透气和弹性是PDMS芯片两个最主要的特征。PDMS的透气性使得在芯片上集成细胞培养以及研究...

第九届中国微流控高端学术论坛暨第二届国际微流控产业论坛第二轮会议通知微流控技术近年来在药物筛选、环境监测、食品安全、疾病诊断等多方面已获得深入的研究和广泛的应用。学术界和产业界一致认为微流控技术“极有可能领导化学和生物医学的下一场革命”；科技部颁发的《“十三五”生物技术创新专项规划》中，将微流控芯片作为颠覆性技术列入“突破若干前沿关键技术”范畴；工程院发布《全球医药卫生研究和开发前沿2020...

中国农业科学院作物科学研究所作物分子育种技术和应用创新团队与石家庄博瑞迪生物技术有限公司领衔的联合研究小组，致力于液相生物芯片的研发。经过几年的努力，开发出高密度靶向测序-液相芯片技术体系，在通量、成本和效益上可以完全取代固相芯片，研究成果先后在《中国农业科学》、《分子育种（Molecular Breeding）》和《植物通讯（Plant Communications）》杂志发表。据介绍，与...

表面改性技术（二）3.3 热塑性聚合物芯片的表面改性热塑性聚合物的分子是线型结构，在受热时发生软化或熔化，可塑制成一定的形状，冷却后又变硬。在受热到一定程度又重新软化，冷却后再变硬，这种过程能够反复进行多次。热塑性聚合物芯片的种类很多，目前，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚碳酸酯（PC）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚酰亚胺（PI）在微流控芯片领域使用相对较多。热塑性聚合物芯片的物理性质...

基于纳米材料和生物分子的传感体系是化学学科的研究热点，服务于国计民生的多个方面。如何有效整合纳米材料和生物分子的优良性质，是发展高灵敏纳米生物分析方法的关键科学问题之一。南京师范大学（以下简称：南师大）化科院王兆寅副教授所在课题组探索调控纳米材料光学行为的新方式，构建高性能纳米生物传感体系，取得系列重要研究进展。该课题组在化学还原法制备银纳米三角片（Ag NTs）的过程中引入辣根过氧化物酶，...

表面改性技术（一）在微流控芯片中，由于比表面积比较大，表面性质显得尤为重要。未经处理的芯片表面性质单一，不能满足多种实验需求，因此在很多场合必须对芯片表面进行改性处理，以达到预期目的。与毛细管电泳相比，微流控芯片的表面改性技术更具有挑战性，也要困难得多。本章从常见的微流控芯片材料出发，分别介绍与玻璃和石英芯片、热塑性聚合物芯片以及固化型聚合物芯片相对应的一些表面改性技术。3.1 表面改性技术...

据麦姆斯咨询报道，Masimo近日宣布了患者血液管理促进会（SABM）发表的白皮书结论，强调连续血红蛋白(Hgb)监测对改善重症监护和围手术期患者的转归至关重要。该白皮书作者在结论中称“连续Hgb监测设备可提供非常有价值的实时趋势数据，可帮助临床工作者做出更及时的决策。”患者血液管理促进会（SABM）成立于2001年，被公认为患者血液管理(PBM)领域的重要宣教资源。该学会将PBM定义为循证...

如果将细胞比喻为生产生物分子的工厂，那么外泌体就是携带这些分子的运载器，它们能够直接进入受体细胞内部，释放所携带的物质，进而影响受体细胞。近年来，外泌体被用于探索治疗人类疾病的药物分子递送载体，在药物研发领域表现出较大的应用潜力。前不久，中国科学院深圳先进技术研究院研究员杨慧带领团队，研发了一种纳米流控芯片技术，实现了外泌体药物载体的高通量制备，并通过实验验证了新型外泌体药物载体的抗肿瘤效果...

芯片材料与芯片制作技术（三）2.8 高分子聚合物芯片的打孔方法高分子聚合物芯片的打孔方法主要有三种。一是钻孔法，用有机高分子聚合物板材做芯片时，此法打孔简单、快速，用高质量的金属钻头即可打出周边光滑平整的孔；二是模具法，此法适用于注塑法和模塑法生产的芯片，即在芯片模具制造过程中将孔径一定的圆柱安放在模具的相应位置上，这样生产出来的芯片就拥有大小一样、周边光滑平整的孔，此法制得的孔质量最好[2...