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即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

作者:由 Microfluidic Lab 發表于 攝影時間:2022-11-19

傳統的分析檢測系統正逐步向小型化、自動化及整合化轉型,更小,更便捷,更靈敏的分析檢測系統在臨床診斷、藥物分析和環境監測等方面將擁有更多的優勢。微流控技術和電化學檢測技術一直處於微型全分析系統和晶片實驗室發展的前沿。微納技術領域的新進展促進了新型電化學系統的發展,增強了它們的固有特性,如小型化、便攜性、高靈敏度和選擇性、低樣品和試劑消耗、低成本和低功耗等需求。同樣,微流控技術在開發用於複雜樣品處理、化學反應或生物醫學感測的智慧平臺方面的優勢也越發突顯,兩者之間完全具備協同關係,特別是開發具有整合電極陣列的多通道微流控檢測晶片非常重要。由於電極整合微流控晶片的設計製造工藝複雜,缺乏標準,所以存在技術門檻,如果沒有關鍵應用,其經濟成本考慮是不合算的。而且,由於系統涉及流體控制及電訊號檢測,如果配套裝置自動化程度不高也將限制其應用開發。

武漢介觀結合前期在流體控制,晶片標準化,配套夾具等產品工藝基礎上,開發了一種即插即用(Plug-and-Play)微流控電檢測晶片裝置,使用者可根據自己的應用需求快速簡便搭建從流體控制到電訊號檢測一體化系統。如圖所示,該系統主要包括三個模組: 流體程控儀,電極整合微流控晶片及配套夾具,電化學工作站及配套晶片介面。

即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

即插即用(Plug-and-Play)微流控電檢測晶片裝置

其中核心部分是電極整合微流控晶片。 為了簡化操作,同時降低成本,該套晶片裝置保持了一種開放獨立裝配模式,結合標準化微流控晶片,其具體操作流程如下:

1)將帶有電極的玻璃基底插入夾具卡槽;

即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

2)透過標準彈簧頂針電極及配套介面透過手擰螺絲裝配到夾具上;

即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

3)將晶片上板由箭頭方向平插入夾具卡槽,與電極對應後,透過四周手擰螺絲與玻璃基底密封;

即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

4)分別連線相關流體管路以及電訊號採集線到對應裝置。整個裝配流程可在1分鐘內完成,晶片上板及電極基底均可重複使用。

即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

該套裝置應用廣泛,既可與傳統印刷電極相容用於電化學檢測分析,也可結合相關晶片將相關器件(濾膜,切片等)整合到晶片中,配合流體,用於跨膜阻抗分析。不同應用晶片構型及驗證結果如下圖所示:

即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

即插即用(Plug-and-Play )微流控電化學/電阻抗檢測系統

標簽: 晶片  微流控  電極  檢測  夾具