微流控濃度梯度芯片

在微流控芯片通道網(wǎng)絡(luò)中，流體主要做層流流動，因此當兩種或多種不同試劑流入同一通道時，各試劑能夠保持各自流型不變，而只在相與相接觸面上發(fā)生反應或分子擴散現(xiàn)象，形成的濃度梯度具有較高的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，且通過改變通道網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)型設(shè)計及初始液流的濃度和組合順序，可以獲得一系列復雜的濃度梯度,利用微流控濃度梯度芯片可以模擬外界環(huán)境，建立化學物質(zhì)濃度梯度，在細胞以及個體水平上研究生物體對外界環(huán)境變化的反應。該技

蘇州汶顥微流控技術(shù)股份有限公司具備雄厚的微流控芯片加工能力，保持國內(nèi)芯片加工的，配置了*的軟刻蝕有機芯片加工系統(tǒng)、光刻-掩膜無機芯片加工系統(tǒng)、數(shù)控CNC微加工系統(tǒng)，可以加工定制玻璃、石英、硅、PDMS、PMMA等所有材質(zhì)的微流控芯片。

 

簡介

在微流控芯片通道網(wǎng)絡(luò)中，流體主要做層流流動，因此當兩種或多種不同試劑流入同一通道時，各試劑能夠保持各自流型不變，而只在相與相接觸面上發(fā)生反應或分子擴散現(xiàn)象，形成的濃度梯度具有較高的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性，且通過改變通道網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)型設(shè)計及初始液流的濃度和組合順序，可以獲得一系列復雜的濃度梯度,利用微流控濃度梯度芯片可以模擬外界環(huán)境，建立化學物質(zhì)濃度梯度，在細胞以及個體水平上研究生物體對外界環(huán)境變化的反應。該技術(shù)已廣泛應用于藥物篩選,模式生物趨化，毒性評價等研究領(lǐng)域。

應用領(lǐng)域藥物篩選

隨著新藥開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，對新藥化合物的活性實驗從早期的驗證性實驗已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)變成篩選性實驗，即所謂的藥物篩選。借助于組合化學和計算化學的發(fā)展，人們開始有能力在短時間內(nèi)合成和分離多種化合物，因而在現(xiàn)代新藥開發(fā)過程中藥物篩選已經(jīng)成為新藥開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)之一。微流控濃度梯度芯片進行藥物篩選實驗時，與傳統(tǒng)多孔板技術(shù)相比，省去了配置和分配多種藥物不同濃度溶液的繁雜操作，大大簡化了細胞鋪板、上藥、洗滌、標記等操作過程，在顯著減少細胞和試劑耗量的同時,進行高通量地刪選。

模式生物趨化

模式生物能對液體和空氣中傳播的化學物質(zhì)產(chǎn)生反應，感受到微摩爾濃度范圍的水溶性引發(fā)劑和揮發(fā)性物質(zhì)，從而產(chǎn)生趨向或回避行為。能否成功的提供可控的濃度梯度成為研究模式生物趨化行為的關(guān)鍵。能夠自由控制和創(chuàng)建化學物質(zhì)濃度梯度，形成濃度梯度時間短，提供的實驗條件重復性高等特點，成為研究模式生物趨化行為的有利工具。

 

毒性評價

能夠生成不同的化學因子濃度梯度作用于海洋微藻、斑馬魚等受試對象，通過受試對象在不同濃度化學因子刺激下，將其生化反應作為反饋信號進行化學因子毒性評價。

產(chǎn)品介紹

濃度梯度芯片基于層流擴散原理，通過改變通道網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型和初始溶液濃度，可以生成線性、指數(shù)等多種濃度梯度。利用濃度梯度芯片模擬外界環(huán)境變化，可應用于藥物篩選、模式生物趨化、毒性評價等研究領(lǐng)域。

 

 

圖1.微流控線性八梯度芯片示意圖

 

表1.線性八梯度濃度梯度芯片出口處濃度

出口	1	2	3	4	5	6	7	8
濃度	0	(1/7)C	(2/7)C	(3/7)C	(4/7)C	(5/7)C	(6/7)C	C

注：C為樣本溶液濃度。

 

表征結(jié)果

我們使用PMMA材質(zhì)的線性八梯度芯片進行熒光表征，圖2為通入流量均為1μL/min的FITC水溶液和去離子水在芯片出口處形成的熒光圖，使用Image-pro軟件進行熒光強度分析。從圖中可以看出，出口熒光強度保持良好的線性關(guān)系。

 

 

圖2.線性八梯度芯片熒光表征

 

使用說明

1.Input(A)流量等于Input(B)流量;

2.樣本溶液與緩沖溶液為黏度相近的稀溶液;

3.注液時需先將通道中注滿緩沖溶液避免通道中產(chǎn)生氣泡;

4.入口流量小于2μL/min.

 

定制芯片客戶需提供參數(shù)

1.出口流量;

2.出口濃度;

3.通道截面尺寸;

4.樣本溶液與緩沖溶液間擴散系數(shù).