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Blog:Mikrofluidische Geräte – Eine vollständige Analyse

Mikrofluidische Geräte enthalten einzelne Chips, die sehr kleine Flüssigkeitsmengen verarbeiten oder anzeigen können. Hochuen Medical hat in seinem Verfahren und seiner Entwicklung in hohem Maße Pionierarbeit geleistet.

Mikrofluidische Geräte sind eingebaute Chips oder Substanzen, in die eine Reihe von Mikrokanälen eingeprägt oder eingegossen ist. Diese können ein Polymer, Silizium oder Glas sein, wie PDMS. Um die besten Eigenschaften zu erzielen, werden die Mikrokanäle des Mikrofluidik-Chips zur Steuerung der biochemischen Umgebung miteinander verbunden.

Wie funktioniert Mikrofluidik?

Eine Pumpe und ein Chip werden in mikrofluidischen Geräten verwendet. Verschiedene Pumpentypen sorgen für eine unterschiedliche Geschwindigkeit der Flüssigkeitszirkulation innerhalb des Chips, die von 1 Liter bis 10.000 Liter pro Minute reicht. In den Chip werden mikrofluidische Kanäle induziert, die eine flüssige Verarbeitung wie chemische und physikalische Reaktionen und Mischen ermöglichen. Kleine Gegenstände wie Nanopartikel oder Zellen können von der Flüssigkeit getragen werden. Die mikrofluidischen Geräte ermöglichen die Verarbeitung dieser Partikel durch die Trennung von Krebszellen von gesunden Zellen im menschlichen Blutkreislauf.

Warum Mikrofluidik verwenden?

Mikrofluidische Geräte können für eine Vielzahl von Zwecken verwendet werden. Zu Beginn wird eine Minutenskala im Mikrometerbereich angewendet. Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen nimmt zu, wenn die Größe einer 3D-Form, beispielsweise einer rechteckigen Kammer oder eines Kanals, abnimmt. Dies macht Mikrokanäle ideal zum Einfangen von Zielen wie Zellen, Krankheitserregern und Nanopartikeln. Magnetische oder elektrische Felder hingegen sind über kurze Distanzen effektiver, wodurch mikrofluidische Geräte für die Erfassung und Verfolgung geeignet sind. Ein weiteres Merkmal der Mikrofluidik ist die Fähigkeit, kleine Partikel wie lebende Zellen zu beobachten und zu charakterisieren.

Wie stellt man einen Mikrofluidik-Chip her?

Mikrofluidik-Chips werden oft hergestellt, indem schmale Rillen oder kleine Vertiefungen in eine Oberflächenschicht geschnitten werden. Dann umgibt es diese Features mit einer zweiten Schicht, um Mikrokanäle zu erzeugen. Die Schichten müssen richtig verklebt werden, um die Kanäle dicht zu machen. Je nach Material werden zum Aufbau der Kanäle Heißprägen, Weichlithografie, Mikrobearbeitung, Spritzguss oder Ätzen verwendet. Obwohl der 3D-Druck zur Herstellung von mikrofluidischen Geräten verwendet werden kann, unterliegt er erheblichen Einschränkungen in Bezug auf die reduzierte Strukturgröße, optische Transparenz, Oberflächenrauheit und Materialwahl.

Was ist tropfenbasierte Mikrofluidik?

Im Bereich der Mikrofluidik hat sich die tropfenbasierte Mikrofluidik in letzter Zeit als führende Technik herauskristallisiert. Tröpfchenmikrofluidische Vorrichtungen erzeugen sehr kleine Tröpfchen. Die Mikrofluidik von Tröpfchen hat drei Schlüsselelemente:

· Molekularbiologie

· Mikropartikelherstellung

· Untersuchungen auf Mikroorganismen.

Tröpfchen werden als Bioreaktoren in der Molekularbiologie verwendet. Einzelne Zellen werden in Tröpfchen eingefangen, wo sie eine Reihe von Reaktionen durchlaufen, die für jeden Tröpfchen separat untersucht werden können. Hydrogeltröpfchen werden häufig bei der Mikropartikelsynthese verwendet und nach ihrer Bildung durch chemische, thermische oder Photoverarbeitung weiter verfestigt.

Was ist ein DNA-Chip?

Ein DNA-Chip ist ein Gerät mit Tausenden vordefinierter Bereiche, die normalerweise die Größe eines Objektträgers haben. Jeder dieser Orte hat eine andere Sonde, die an eine andere Zielgensequenz anhängen kann.

Was ist ein Biochip?

Ein Biochip ist ein winziges Gerät, das einen Organismus direkt mit einem mechanischen System verbindet. Biochips haben häufig winzige eingebaute Sensoren, die biochemische Ziele in Substanzen wie Blut, Haut oder Zellen beurteilen. Mikrofluidik, Mikroarrays, Elektronik und Optik gehören zu den technologischen Innovationen, die in Biochips verwendet werden. Biochips werden neben mehreren anderen Möglichkeiten in der Krankheitsdiagnostik, Sicherheit und Genanalyse eingesetzt.

Was sind die Mikrofluidik-Anwendungen?

Mikrofluidische Geräte werden in fast allen experimentellen Wissenschafts- und Ingenieurbereichen verwendet. Die häufigsten Anwendungen liegen in den Bereichen Molekular- und Zellbiologie, Genetik, Mikromischung, chemische oder Proteinsynthese, Fluiddynamik, Lab-on-a-Chip, Point-of-Care-Diagnostik, Gewebekultur usw.

Schlussfolgerung

Da präzise und regulierte Experimente kostengünstiger und schneller durchgeführt werden können, werden mikrofluidische Geräte im Bereich der biologischen Wissenschaften immer beliebter.


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