近年來,隨著社會經濟的飛速發展,新型科學技術層出不窮，微流控芯片因具有試劑消耗量少、能耗低、反應速度快、高通量化、液體自驅等獨特優勢，已經發展成為集生化、醫學、電子、材料及其交叉學科的研究熱點。本篇主要對微流控芯片在醫學領域的應用進行總結，并概括了微流控芯片的發展方向和未來挑戰。以及功率放大器在微流(liu)控(kong)芯片(pian)在醫療領域的應(ying)用

　　1、PCR

　　微流(liu)(liu)控(kong)芯片(pian)技術與PCR結合可(ke)(ke)以在短時(shi)間內完成(cheng)擴(kuo)增，不僅可(ke)(ke)有效縮小(xiao)反應(ying)(ying)體系，極(ji)大提高(gao)檢(jian)測靈敏度，而(er)且反應(ying)(ying)所(suo)需時(shi)間短，輕便(bian)易攜帶，已(yi)經成(cheng)為醫(yi)學檢(jian)測領(ling)域(yu)備受重視的(de)技術。如圖1所(suo)示，一(yi)種靈活的(de)交替拉推式主動(dong)數(shu)字化(hua)(hua)(μAPPAD)微流(liu)(liu)控(kong)技術，使基于微孔的(de)dPCR樣品數(shu)字化(hua)(hua)效率接近(jin)100%。目前微流(liu)(liu)控(kong)PCR芯片(pian)正在向著結構簡單(dan)化(hua)(hua)、功能(neng)集成(cheng)化(hua)(hua)和一(yi)次性的(de)方向發(fa)展(zhan)，很多可(ke)(ke)以完成(cheng)完整的(de)生物樣本分離分析的(de)裝置已(yi)經被廣(guang)泛應(ying)(ying)用。

　　圖1：應用(yong)于(yu)聚合酶鏈式反應(PCR)的(de)微流(liu)控芯片示意圖

　　2、病原體

　　基于(yu)微流(liu)(liu)控技(ji)術的病(bing)原(yuan)體(ti)(ti)(ti)檢(jian)(jian)測在(zai)臨床醫學、食品工業(ye)和環(huan)境監測顯(xian)現(xian)出準確(que)度高、耗時短等優(you)點。如圖2所示，展(zhan)示了一(yi)款基于(yu)微流(liu)(liu)控生(sheng)物(wu)芯片的下一(yi)代病(bing)原(yuan)微生(sheng)物(wu)診斷技(ji)術。微流(liu)(liu)控系(xi)統(tong)構成(cheng)無(wu)細(xi)胞診斷工具，可(ke)與其他技(ji)術集成(cheng)、跟蹤和監測病(bing)原(yuan)體(ti)(ti)(ti)。微流(liu)(liu)體(ti)(ti)(ti)系(xi)統(tong)快(kuai)速檢(jian)(jian)測技(ji)術，不需要專家(jia)操(cao)作(zuo)人員(yuan)。

　　圖2：用于(yu)診斷傳染性病原體的微流(liu)控智能設備(bei)

　　3、皮膚

　　隨(sui)著(zhu)(zhu)復雜(za)材料的(de)(de)發展，柔(rou)性(xing)可穿戴設備可通過附著(zhu)(zhu)于皮(pi)膚，分(fen)析生(sheng)物體液來實時監(jian)測(ce)人體各項指標。圖3展示的(de)(de)是一(yi)款附著(zhu)(zhu)于皮(pi)膚進行(xing)檢測(ce)的(de)(de)柔(rou)性(xing)微(wei)流控設備，使用柔(rou)性(xing)微(wei)流體、結構化黏(nian)接(jie)表(biao)面和受控機械(xie)屈曲的(de)(de)實驗和理論方法，以實現具有高模量、剛性(xing)、最先進功能元件組件的(de)(de)超低模量、高延展性(xing)系統(tong)。

　　圖3：附著(zhu)于皮膚進(jin)行檢測的柔性微流控(kong)設備示意(yi)圖

　　4、腫瘤癌癥外泌體(ti)

　　腫瘤來源(yuan)的外泌體(ti)(ti)(exosomes)在腫瘤微環境(jing)的胞間(jian)通訊中(zhong)發(fa)揮著特殊(shu)作(zuo)用，它們(men)在體(ti)(ti)液中(zhong)含量(liang)穩(wen)定且能(neng)夠靈敏地(di)反映(ying)出腫瘤的實際狀(zhuang)態(tai)，被(bei)認(ren)為是“液體(ti)(ti)活檢”技術中(zhong)極具(ju)潛力的腫瘤標志物(wu)。

　　如(ru)圖3所示(shi)，將(jiang)多(duo)(duo)種納米(mi)顆粒組裝在(zai)微流體甬道中用(yong)于實(shi)(shi)體腫(zhong)瘤(liu)體內核磁成像，可以實(shi)(shi)現(xian)有效的實(shi)(shi)體腫(zhong)瘤(liu)在(zai)0.5h內成像，供患者測量后在(zai)多(duo)(duo)個時間點進行治療，相比之下更為(wei)便捷，且成像非(fei)常清晰，幫助外科醫生確(que)定(ding)腫(zhong)瘤(liu)大小(xiao)并做出準確(que)的決定(ding)。

　　圖4：SchematicofthesynthesisofPLGAcore/DSPE-PEG2k-DOTA-GdshellNPsinamicrofluidicchipandtheirapplicationforMRIofthesolidtumor

　　5、組織工(gong)程（器(qi)官芯片）

　　材料科(ke)學(xue)和微流控(kong)技(ji)術(shu)的發展，推動了體外細胞(bao)組織器官的構建，從(cong)而也加快(kuai)了高(gao)效診斷以及(ji)治療(liao)技(ji)術(shu)的進步。如圖5，一種用于超快(kuai)速富集滋(zi)養(yang)細胞(bao)的裝置，以進行(xing)無創產前(qian)檢查新型慣性微流控(kong)芯片(Ce-lutriateChip),用于從(cong)孕婦全血樣本(ben)中快(kuai)速、無標記富集循環滋(zi)養(yang)細胞(bao)(CTBs)。

　　圖5：用于(yu)超快速(su)富(fu)集滋養細胞以進行(xing)無創產前檢(jian)查

　　微流控(kong)芯片驅(qu)動需要(yao)較高電壓(ya)，那為了給(gei)微流控(kong)芯片運行(xing)提供所(suo)需電壓(ya)，就需要(yao)高壓(ya)放大器來進行(xing)驅(qu)動，來幫助此類應用獲(huo)得良好(hao)測試效果。

　　ATA-2048高壓放大器

　　作為ATA-2000系列電壓放大器家族的一(yi)員，它具(ju)有指(zhi)標均衡，放大電(dian)壓(ya)效果較好的優點，它可以(yi)放大交直(zhi)流信號，最大輸出電(dian)壓(ya)400Vp-p（±200Vp），最大帶寬（-3dB）DC~1MHz，電(dian)流80mAp，輸入輸出電(dian)阻兩檔(dang)切換，電(dian)壓(ya)增益數控可調(diao)，設置參數可自(zi)動保存。

　　以(yi)上就(jiu)是(shi)本(ben)次(ci)關(guan)于剖析(xi)微流(liu)控芯片在醫療領域的5大應用(yong)方(fang)向的全(quan)部內(nei)容介(jie)紹，希望能幫助(zhu)大家對功率(lv)放大器(qi)有(you)更深入(ru)的了解，想要(yao)了解更多寬帶放大器(qi)的相關(guan)應用(yong)案例的工程師歡迎繼續關(guan)注我們。

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