微流控芯片的粗糙度、高度寬度、空氣層厚度等，用什么儀器測(cè)量？

微流控芯片憑借著集成小型化與自動(dòng)化、污染少、樣本量少、檢測(cè)試劑消耗少、高通量等特點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，其中，微流控芯片在生物醫(yī)療中應(yīng)用居多。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與醫(yī)療需求的逐漸增多，微流控技術(shù)將繼續(xù)推動(dòng)生物、醫(yī)療、材料等領(lǐng)域的創(chuàng)新和突破。

一、微流控芯片概述

微流控是一種在微米尺度下操控流體的技術(shù)，微流控芯片是一種在微米尺度上集成微通道、微泵、微閥等元件的芯片，用于實(shí)現(xiàn)液體的精確操控和混合。微流控芯片主要由微流道、微泵、微閥、進(jìn)樣口、檢測(cè)器、微控制器等組成。

二、微流控芯片的種類

當(dāng)前，隨著微流控技術(shù)的不斷發(fā)展、更新，微流控芯片的種類也越來(lái)越多。根據(jù)微流控芯片制作材料的不同，可分為不同種類的微流控芯片：

聚合物（如PDMS）微流控芯片

硅基微流控芯片

注塑微流控芯片

玻璃基微流控芯片

紙基微流控芯片

數(shù)字微流控芯片

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三、微流控芯片的行業(yè)應(yīng)用

微流控技術(shù)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)、材料、環(huán)境科學(xué)、航空航天等領(lǐng)域。其中：

在生物工程領(lǐng)域，微流控芯片的應(yīng)用包括基因測(cè)序、蛋白質(zhì)分析、細(xì)胞培養(yǎng)等，也應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、醫(yī)療行業(yè)的急診篩查等實(shí)際工作中，如疾病診斷、藥物篩選、腫瘤篩查等。

在化學(xué)領(lǐng)域，微流控芯片可以用于化學(xué)反應(yīng)、分離分析、樣品制備等。

在材料科學(xué)領(lǐng)域，微流控芯片可以用于納米材料的制備、表征等。

在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域，微流控芯片可以應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)、污染監(jiān)測(cè)等。

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四、微流控芯片的檢測(cè)需求

微流控芯片的表面粗糙度、高度、寬度、空氣層厚度都會(huì)影響反應(yīng)試劑的流速、反應(yīng)速率、反應(yīng)是否充分等，性能優(yōu)異的微流道應(yīng)能使反應(yīng)發(fā)生得快、準(zhǔn)、且充分。

表面粗糙度

通常是指微流控芯片中的微流道表面粗糙度，它對(duì)液體樣品和反應(yīng)試劑的流速以及反應(yīng)效率有著重要影響，通過(guò)測(cè)量表面粗糙度，可以以此改善反應(yīng)速率，提高產(chǎn)品性能。

高度、寬度

通常是指微流控芯片中的微流道管道高度、寬度，它對(duì)微通道中流體的流動(dòng)速度、溫度、壓力等都有很大的影響，因此可以通過(guò)對(duì)微流道高度和寬度的設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的控制。有些種類的微流控芯片高度和寬度還有特殊的要求，如：微滴芯片的高度和寬度決定了生成的微球的大小，器官芯片的高度和寬度決定了既定的細(xì)胞或組織能否通過(guò)這個(gè)微流道結(jié)構(gòu)。

盒厚（空氣層厚度）

微流控芯片中的空氣層厚度會(huì)對(duì)微通道中的反應(yīng)液的壓力、溫度、流速以及反應(yīng)速率等都有著很大的影響，高精測(cè)量微流控芯片的空氣層厚度，有利于精確把控產(chǎn)品性能，減少客訴。

五、微流控芯片的檢測(cè)案例分享

微流控盒厚（空氣層）測(cè)量：

近期，一家生物醫(yī)學(xué)材料公司希望能測(cè)量微流控空氣層，從而改進(jìn)產(chǎn)品性能，提升反應(yīng)速率以及試劑流速等，精度要求1nm。優(yōu)可測(cè)工程師根據(jù)客戶需求，選用薄膜厚度測(cè)量?jī)xAF-3000系列為客戶進(jìn)行檢測(cè)：

檢測(cè)結(jié)果：23278.8nm；匹配度：0.154919

檢測(cè)結(jié)果：26654.1nm；匹配度：0.423456

客戶收到檢測(cè)報(bào)告后，對(duì)薄膜厚度測(cè)量?jī)x的測(cè)量速度、測(cè)量精度和測(cè)量效果非常滿意，表示薄膜厚度測(cè)量?jī)x對(duì)醫(yī)療微流控技術(shù)的發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。

微流控表面粗糙度、微流道高度和寬度測(cè)量：

近期，優(yōu)可測(cè)收到微流控領(lǐng)域的檢測(cè)需求，來(lái)自國(guó)內(nèi)一家知名微流控技術(shù)公司——上海澎贊生物科技有限公司，他們?yōu)榱颂嵘约椅⒘骺禺a(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)精確把控微流控芯片的反應(yīng)效率、試劑混合程度、以及液體流速等因素，希望檢測(cè)微流控芯片表面粗糙度，以及微流道高度和寬度。

優(yōu)可測(cè)工程師根據(jù)客戶需求，選用了白光干涉儀AM-7000系列進(jìn)行檢測(cè)，客戶表示：“以前我們的微流道高度檢測(cè)是采用切片的方式，用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察的，測(cè)量出來(lái)的結(jié)果其實(shí)非常不準(zhǔn)確，這對(duì)我們微流控產(chǎn)品性能的把控非常不利。有了優(yōu)可測(cè)的白光干涉儀，我們就輕松解決這一難題了！”

以下是上海澎贊生物科技有限公司的部分樣品測(cè)試反饋報(bào)告：

樣品一：

樣品二：

樣品三：

在此，優(yōu)可測(cè)非常感謝上海澎贊生物科技有限公司的售后反饋以及儀器使用反饋！期待上海澎贊生物科技有限公司能做出種類更多、性能更好的微流控產(chǎn)品，為國(guó)產(chǎn)微流控領(lǐng)域以及生物醫(yī)療、材料化學(xué)等領(lǐng)域做出更大的貢獻(xiàn)！

希望優(yōu)可測(cè)能夠幫助到更多的企業(yè)以及高校、研究院解決檢測(cè)難題！

審核編輯 黃宇