微流控设备在多个领域的应用

ITL创新器械开发

芯片实验室技术有可能彻底改变许多实验室流程和应用。该技术的发展与微流控领域的发展有着紧密的联系。近年来，微流控领域经历了很大的发展，同时制造商已经开发了相当多的微流控设备，应用于广泛的领域。

通过将最新的纳米技术和生物工程相结合，科学家们开始开发各种各样的微流控芯片。下面，我们一起探索一些最近开发的成功的设备。

微流控设备检测血液中的癌细胞

该设备由伊利诺伊大学和昆士兰科技大学的研究人员开发的，可用于从患者血液中分离单个癌细胞。研究人员解释到：“一个7.5毫升的血液管中可能有10个癌细胞和350-400亿个血细胞，因此检测目标物是一个非常具有挑战性的工作。”而这种新型设备利用惯性移动和剪切诱导扩散机制，在癌细胞通过芯片表面形成的微通道时，将其从全血中分离出来。

自本研究发表以来，科学家们一直在研究剪切诱导扩散机制。在《芯片实验室》杂志上发表的论文中提供了更多数据，以支持基于大小细胞在全血流中移动的机制。

这种依赖于大小的颗粒在全血流中的移动可能会对细胞分选应用产生影响，并可能形成新技术，以操作简单和高通量的方式从血液中分离循环肿瘤细胞。

新型微流控芯片提供法医血液残留检测

这类设备可以通过提高鲁米诺化学发光的检测极限来提法医在血液残留中的检测，并增强某些免疫测定。

1937年，法医科学家沃尔特·斯佩克特使用3-氨基苯二甲酰肼进行法医血液检测。这种物质被称为鲁米诺，从那以后一直在使用。鲁米诺表现出化学发光，当被适当的氧化剂（如血红蛋白中的铁）激活时，会发出明亮的蓝色。

本古里安大学芯片组的研究人员最近开发了一种新设备，将传统的鲁米诺和金或银纳米球结合，所有这些纳米球都定位在蛇形微流控设备中。

该装置通过放大化学发光的发射，显著提高了化学发光检测极限。集成微流控芯片促进了后续成像。

新型微流控阻抗细胞仪：同时测量单细胞横向位置和生物物理特性

该设备能够对微小流动颗粒（3.6μm）的横向位置进行高分辨率测量。

随着越来越多的微流控器件的开发，提高微流控细胞聚焦、分离和分选的效率变得越来越重要。过去，跟踪单个细胞和颗粒的横向位置需要进行多次芯片之外的分析、使用流式细胞仪或复杂的高速成像。

新加坡研究人员设计的微流控阻抗流式细胞仪设备将有望简化这些复杂的分析和设置。该设备具有一种新型的N形电极，用于收集差动电流。然后，该电流用于对流经微流控装置的粒子轨迹进行编码。

研究人员解释说：“与之前的用于测量颗粒横向位置的基于阻抗的微流控设备相比，我们实现了最高的测量分辨率、最高的流速和最小的测量颗粒尺寸。”

该设备根据产生的电流和流动粒子位置之间的关系生成一个分析表达式，以便测量粒子的横向位置。

微流控设备有望成为多发性骨髓瘤检测和监测的未来

该设备可以减少为检测癌症而进行有创性肿瘤活检的需要，反而进行以快速、无创的液体活检。

在多发性骨髓瘤的病例中，恶性细胞可以离开骨髓进入血流之后就被称为克隆循环浆细胞。由于血液浓度较低，传统方法在检测中的应用受到限制。然而，这种最近开发的设备可以通过使用微流控技术来克服这些不足。

该设备由多伦多大学的科学家开发，使用微柱捕捉克隆循环浆细胞，同时允许健康血细胞通过。微柱的位置、形状和大小都利用健康细胞和癌细胞之间的差异经过精心设计。克隆循环浆细胞明显大于红细胞，通常大于白细胞。因此，当血液流经该装置时，它被困在微柱中，继而进行分析。

新的便携式微流控设备能否用于快速识别临床样本中的病毒？

能够直接从临床样本中识别病毒的便携式手持芯片实验室设备是一个很有前景的产品。这种设备可以彻底改变全球传染病检测和管理。

宾夕法尼亚州立大学和纽约大学的科学家最近开发并验证了一个便携式平台，该平台预示着病毒检测的未来。该设备包含碳纳米管阵列，用于根据病毒大小捕获病毒。这些纳米管被集成到拉曼光谱系统中，该系统用于识别捕获的病毒。

这种被称为VIRRION的芯片实验室设备能够在几分钟内捕获和检测病毒，病毒特异性高达90%。所有程序都可以通过一个尺寸只有几厘米的便携式设备来实现，这在实验室设施设备不齐全的偏远地区具有重大意义。

从21世纪初期就开始研究和应用微流控技术的ITL集团，是一家涉及微流控技术创新与优化改进的研发型企业，对于如何将新技术转化为商业化产品，研发团队有自己的独特见解和经验。ITL一直在自己的专属领域不断探索，同时关注相关领域的创新技术，整合自身和外部资源，开发出传染病、肿瘤学和基因突变方面快速诊断的仪器来为人类创造出更多有益的产品。