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726-MEMS微流控芯片技术原理.docx

资料介绍

MEMS微流控芯片技术原理

引言

MEMS微流控芯片是在硅片、玻璃或聚合物基底上制作微米级流道、混合室和反应腔的微型化分析平台,可在微尺度上精确操控微量液体(纳升至皮升级),实现生化分析、细胞分选和即时诊断。微流控技术是生物MEMS的核心方向,在精准医疗和POCT领域具有广阔应用前景。2025年医疗植入式MEMS传感器市场销售额达42.3亿美元,微流控芯片是重要推动力。本文系统介绍MEMS微流控芯片的技术原理及典型应用。

工作原理

微流控芯片利用微米级流道的流体力学特性,在低雷诺数下实现层流流动、扩散混合和精确计量。通过集成微泵、微阀和传感器,可在芯片上完成样品处理、反应和检测的全流程。

制造工艺

硅基微流控

采用光刻和刻蚀工艺在硅片上制作微流道,精度高,适合批量生产,但成本较高。

玻璃微流控

采用湿法刻蚀或激光加工制作微流道,透光性好,适合光学检测。

PDMS微流控

采用软光刻工艺在PDMS上制作微流道,成本低、生物相容性好,适合实验室研究。

典型应用

即时诊断

在传染病检测、血糖监测和肿瘤标志物检测中,微流控芯片实现从样本到结果的全程自动化。


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