디지털 마이크로스트림 제어

디지털 마이크로 흐름 제어는 칩 랩 기술이라고도 하며 생명 과학 연구 분야에서 많은 이점을 가지고 있습니다.휴대성에 대한 높은 잠재력과 (희귀하거나 비싼) 시약 또는 샘플 소비량의 현저한 감소를 포함한다.다른 큰 장점으로는 시스템 용량과 크기가 작기 때문에 전력 소비량이 많이 필요하지 않다는 점을 들 수 있습니다.

디지털 마이크로 흐름 제어는 칩 랩 기술이라고도 하며 생명 과학 연구 분야에서 많은 이점을 가지고 있습니다.휴대성에 대한 높은 잠재력과 (희귀하거나 비싼) 시약 또는 샘플 소비량의 현저한 감소를 포함한다.다른 큰 장점으로는 시스템 용량과 크기가 작기 때문에 전력 소비량이 많이 필요하지 않다는 점을 들 수 있습니다.구체적으로 다음과 같습니다.

디지털 마이크로스트림 제어의 이점:

1. 시약 및 샘플 소모 감소

마이크로흐름제어기술은 마이크로리터 심지어 나노리터급 액적부피의 통제를 실현할수 있는데 이런 리산액적의 통제방식은 더욱 강한 신축성을 갖고있어 시약의 소모를 크게 낮추고 시약과 견본의 리용률을 제고시켰다.

예를 들어, 진단 테스트는 환자에게서 50마이크로리터의 혈액 (약 한 방울의 빗방울 크기) 을 채취하기만 하면 여러 테스트를 할 수 있는데, 이는 신생아에게 큰 의미가 있다.

2. 빠른 진단 속도

마이크로리터 크기의 액체를 제어하여 빠른 반응을 실현할 수 있다.이러한 액체 방울은 전자동 시스템에서 빠르게 작동하고 결과를 빠르게 도출하여 분석 및 검사의 효율성을 향상시킵니다.

3. 여러 테스트를 동시에 수행

자동화와 프로그램화 제어를 할 수 있고 액체의 프로그래밍 가능한 제어는 같은 칩에서 여러 개의 분석을 동시에 할 수 있어 인력의 소모와 인위적인 조작 오차의 영향을 어느 정도 줄이고 기술자에 대한 요구를 낮출 수 있다.

4. 계기 원가가 낮고 설치 면적이 작다

칩 설계가 간단하고 원가가 저렴하며 칩은 비교적 강한 확장성을 가지고 있어 높은 통량 분석에 연구 기초를 제공하기 때문에 마이크로 흐름 제어로 구동되는 테스트 플랫폼은 시약 원가를 낮출 뿐만 아니라 칩의 설계와 제조 원가도 현저하게 감소한다.

원리 및 작동 방식:

1.액적 생성 및 제어:

디지털 마이크로 흐름 제어에서 액체는 미소한 액적 형태로 존재한다.각 액체 방울은 전극 배열에서 개별적으로 제어되며, 전극은 국부 전장을 가하여 전력 (예: 전장 또는 전극 전압 차) 을 생성하여 액체 방울이 표면에서 이동하도록 합니다.

주로 전기윤습효과를 사용한다.이런 효과에서 액적은 부동한 전극에서 전장의 변화에 따라 접촉각을 개변하여 액적이 특정방향으로 이동하도록 추진한다.

2.전기 윤습 효과:

전압이 전극에 가해지면 액적과 전극 표면의 접촉각이 변화한다.만약 전극상의 전장 강도가 충분하다면, 액체 방울은 전장 방향으로 이동할 것이다.서로 다른 전극을 제어하면 액체 방울이 전체 칩 표면에서 예정된 경로에 따라 이동할 수 있다.

3. 액체 방울의 제어 조작:

운반: 전극 배열의 전압을 바꾸어 액체 방울이 예정된 경로를 따라 이동할 수 있다.이런 이동 방식은 액체의 정확한 운반을 실현할 수 있다.

합성 및 반응: 여러 개의 액체 방울이 특정 위치에 모여 화학 반응 또는 기타 작업을 수행 할 수 있습니다.예를 들어, 액체 방울은 특정 영역에 전기장을 가하여 특정 위치에서 다른 시약을 합성하거나 혼합할 수 있습니다.

분리와 분배: 서로 다른 액적은 전장을 조절하여 분리하거나 분배할 수 있다.대량 할당 및 샘플 처리가 가능합니다.

초기 바이오 칩은 DNA 마이크로 어레이의 아이디어에 기반을두고 있으며 유리, 플라스틱 또는 실리콘 기판이며 그 위의 DNA (탐침) 파편이 마이크로 어레이에 고정되어 있습니다.DNA 마이크로어레이와 유사하게, 단백질 어레이는 마이크로어레이이며, 그 중 많은 다른 포획제 (흔히 볼 수 있는 것은 단일 클론 항체) 가 칩 표면에 퇴적되어 있다.그들은 혈액과 같은 생물학적 샘플에서 단백질의 존재 및 / 또는 양을 결정하는 데 사용됩니다.DNA와 단백질 배열의 단점은 재구성도 불가능하고 재조합 제조 후 확장도 불가능하다는 것이다.현재 디지털 마이크로스트림 제어는 디지털 PCR을 진행하는 수단으로 묘사되고 있다.