个性化微流控芯片的微加工

微流控芯片在石英和玻璃的加工中，常常利用不同化学方法对其表面改性，然后可以使用光刻和蚀刻技术将微通道等微结构加工在上面。玻璃材料的加工步骤与硅材料加工稍有差异，主要步骤有:1)在玻璃基片表面镀一层 Cr，再用甩胶机均匀的覆盖一层光刻胶；2)利用光刻掩模遮挡，用紫外光照射，光刻胶发生化学反应；3)用显影法去掉已曝光的光胶，用化学腐蚀的方法在铬层上腐蚀出与掩模上平面二维图形一致的图案；4)用适当的刻蚀剂在基片上刻蚀通道；5)刻蚀结束后，除去光刻胶，打孔后和玻璃盖片键合。标准光刻和湿法刻蚀需要昂贵的仪器和超净的工作环境，无法实现快速批量生产。肠道微流控芯片的应用。个性化微流控芯片的微加工

微流控芯片反应信号的收集和分析的难题：由于反应体系较小，故而只产生较低的信号强度，如何收集并分析芯片中产生的信号，是微流控芯片研究的另一项重点，因此，微流控芯片大多需要庞大的信号读取和分析设备。近年来便携性、自动化、敏感的新型微流控芯片读取设备受到科研人员关注。Hu等设计和制造的自动化微流控芯片检测仪器，体积小，功能完善，能够自动连接微流控芯片压力出口和蠕动泵的负压连接器，精确地操控微量液体，并通过内置检测和分析模块，实现自动化、可重复的快速免疫分析。此外一些团队已设计出体积更小的手持式设备用于定量测量反应信号江苏微流控芯片发展趋势微流控技术在生物领域上的应用。

微流控芯片的组成：微流控芯片由主体芯片、流体控制模块、信号采集模块和外部控制模块组成。主体芯片是一个微通道网络，由微流道、微阀门、微泵等构成；流体控制模块负责流体的输入、输出和控制；信号采集模块用于采集传感器的信号；外部控制模块用于控制芯片的操作。微流控芯片的特点：尺寸小：微流控芯片的尺寸通常为毫米级或更小，体积小巧，便于集成和携带。快速高效：微流控芯片能够实现快速混合、传输和分离微流体，反应速度快，效率高。灵活可控：微流控芯片可以通过控制微阀门、微泵等实现对微流体的精确控制和调节。低成本：与传统的实验室设备相比，微流控芯片具有成本低廉的优势，节省了实验室的成本和资源。

肾脏组织微流控器官芯片（KoC）：传统方法或常规方法的局限性，例如细胞功能和生理学的变化或不适当，使得肾单位的病理生理学研究不准确且容易出错。相比之下，与微流控技术的集成已被证明可以产生更好和更精确的结果。KoC基本上是通过将肾小管细胞与微流控芯片技术相结合来制备的。它主要用于评估肾毒性。在临床前阶段能筛查出2%的失败药物，利用微流控技术能在临床阶段后检测出约20%的失败药物。这证明了使用KoC在单个微型芯片上研究人类肾单位的合理性。微流控芯片技术用于单细胞分析。

大脑微流控芯片：与神经元和细胞间相互作用直接相关的因素在脑组织功能的情况下起着重要作用。大脑及其组织的研究在很大程度上是复杂的，这使得诸如培养皿或培养瓶之类的2D模型无效，因为这些系统无法模拟大脑的实际生理环境。为了克服这一局限性，研究人员目前正在研究开发大脑微流控芯片平台，可以在先进的小型化工程平台下研究大脑的生理因素，该平台可以通过多步光刻技术制备。它通过制造不同尺寸的微通道进一步实现了对脑组织的研究。单分子免疫微流控生物芯片是微流控技术在超高灵敏度生物检测领域的一大应用。北京微流控芯片发展

微流控芯片硅质材料的加工工艺。个性化微流控芯片的微加工

Lee等人先前解释说，与2D模型相比，微流控3D技术中肾单位的药效学和病理生理学反应更为实用。KoC已被开发并证明可显示出更好的药物肾毒性体内后果，该系统已被进一步用于确定各种药物诱导的生物反应。此外，它还有助于培养近端小管，用于观察预测药物诱导的肾损伤（DIKI）和药物相互作用的生物标志物。肾脏器官芯片模型的简单设计基本上由两层组成。上层包含近端小管上皮细胞，下层包含内皮细胞。如图1D所示，位于中间的多孔膜将两层分开。个性化微流控芯片的微加工