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微流控技術(shù)重要應用和主要的流體現(xiàn)象

時間：2017/2/21閱讀：1265

微流控技術(shù)重要應用和主要的流體現(xiàn)象

微流控檢測芯片一般具有樣品消耗少、檢測速度快、操作簡便、多功能集成、體小和便于攜帶等優(yōu)點，因此特別適合發(fā)展床邊(POC)診斷，具有簡化診斷流程、抗Ⅲ抗體Elisa試劑盒提高醫(yī)療結(jié)果的巨大潛力。

利用仿生微結(jié)構(gòu)和水凝膠等生物材料，微流控芯片非常適合在體外實現(xiàn)組織和器官水平的生理功能，被稱為"器官芯片"(Organs-on-Chips)。這樣可以彌補傳統(tǒng)兩維細胞培養(yǎng)和動物實驗的不足，可以動態(tài)操控和實時觀察重要的生理病理過程，提高疾病的研究水平和藥物的效率。目前已經(jīng)針對肺、腸、心、腎和骨髓等器官的重要特征建立了相應的微流控體外仿生芯片。在組織和器官水平研究單個基因或信號通路的功能已經(jīng)成為系統(tǒng)生物學研究*的重要步驟。

微流控技術(shù)重要應用和主要的流體現(xiàn)象

層流與湍流相對應，是指流體的層狀流動，其流線與管壁相互平行。在粘性力遠遠大于慣性力，或雷諾數(shù)(Reynold number)小于3000時，層流就會出現(xiàn)。當幾相不同顏色的流體從不同的入口進入同一個微通道時，即使它們互溶，也會形成層次分明的多相平行流動。抗Ⅲ抗體Elisa試劑盒利用層流的這種幾何規(guī)律性，可以實現(xiàn)材料、化學環(huán)境和細胞在微通道中的有序排布。另外，在層流情況下，湍流基本消失，分子擴散將成為微尺度下傳質(zhì)的主要途徑。由于擴散速率與分子自身的特性有關(guān)，利用分子在微通道中的不同擴散距離可以將不同的分子進行分離。也因為如此，層流下的液體混合過程相對緩慢，但是，通過在微流控微通道中制作特殊結(jié)構(gòu)，如不對稱魚骨狀的突起，可以加快傳質(zhì)過程和液體混合。

當兩相不互溶的液體(油和水)在微流控通道中流動時，在液/液界面張力和剪切力的作用下，其中一相流體會形成高度均一的間斷流，即液滴。在乳液制備的方法中，如果說基于攪拌的方法是自上而下的，那么微流控則是自下而上的方法。微流控能夠以非常高的通量制備高度單分散性的液滴乳液。常見的微通道結(jié)構(gòu)為T型和ψ型。在某些情況下，抗Ⅲ抗體Elisa試劑盒含有不同高分子聚合物的水相液體在微流控通道中也會形成不互溶的液滴。

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