芯片实验室英文.doc

微全分析系统介绍理论技术
本综述内容
一、历史：1、早期(1975-1989)2、复兴(1990-1993)3、增加到临界点(1994-1997)
二、小型化理论：1、早期概念2、理论描述和模拟
三、技术工艺：1、微组装2、结合技术3、表面修饰4、设计5、接口与互联6、微波和流量调节7、微泵
四、文献引用
本领域相关的关键知识有：换能器、微转录扩增系统、高效毛细血管电泳。
由于本文是第一个芯片实验室方面的综述，所以从理论讲起。
早期阶段：25年前，第一个小型化分析设备是焊接在硅上的气象色谱分析仪。
复兴阶段：
技术工艺：表面处理工艺、与检测设备的衔接、微组装工艺的成熟导致了微流控装置的出现。

MicroTotalAnalysisSystems:LatestAchievements

微全分析系统逐渐成熟，表现在逐渐增多且质量也在提高的文章，芯片实验室需要种种化学分析设备以及相关科学和技术学科的支持。本文所采用的文章都是在2006年3月到2008年2月之间的。本文还采用了以前的综述文章以及十年间的芯片实验室的进展方面的图表。通过关键词搜索能在网络中找到几千篇相关文章，多数发表在AnalyticalChemistry和LabonaChip。现在关注的优秀文章集中在以下几个方面：scalingeffects（标定效果）,optofluidictechnologies（可视流体技术）
,singlemoleculedetection（单分子检测）
,reactioncontrol（反应液控制）
,cellchips（细胞芯片）
。anddiagnosticsforglobalpublichealth（健康诊断）
定标效应、光学流体技术、单分子检测、反应控制、细胞芯片、健康诊断。
我们的目标集中在化学流体分析系统，从而忽略了其他领域比如生物传感器、生物芯片、微量化学分析系统，另外，由于微组装是一个很大的课题，我们选择的方向有限，最关注的是表面修饰。实际上，这个领域跨越的学科很广泛，很难完全把它同别的领域区别开来。现在最吸引人的进步是液滴技术的爆发性研究，从而使分析仪器能处理分散的微流体。
技术
微组装技术,使用液晶显示器的无掩膜光刻技术具有一个华东的透镜，分辨率达到2-8微米。
遮蔽物也可以用金属转膜从低表面能量氟化乙烯丙烯产生小角膜接触镜并且用远端曝光产生纳米结构。对芯片实验室来说3-D微结构用处很大。深度SU-8膜的多角背部曝光被用来集成复杂的细致的微通道。还有一种是多层的不对称U-8微粒子组装。三氧化二铝的电化学阳极化能产生高比率的纳米空隙。这些被用来完成大面积的纳米柱组装聚合模子。通过简单的解链和溶解作用打印的蜂蜡结构也能作为模子。对于3-D微电极阵列的组装，金属能在微塔器上电镀形成图案，模子使用准分子激光器刻制的。也有人制作了很长的（8MM）多层碳纳米管。这个让人印象深刻的锁头样子的束是通过对在金属催化剂的帮组下对三氧化二铝金属层的热化学蒸汽处理得到的。玻璃是众所周知的很难加工的材料。阴极的电化学排泄加工也被用来精炼3-D垂直墙的微结构。阳极的电化学排泄加工也结合空泡形成和溅射效应。也有人用多聚二甲基硅氧烷制造了可控制尺寸的水泡。苯甲酮也可以作为光敏催发剂用于小于365纳米的多聚二甲基硅氧烷构造。甲基丙烯酸甲酯表面修饰是微构造的一个主要方面。
生物物质：生物相容性的或者生物物质也得到了重视。有人使用微流体结合显微镜辅助的光聚合作用构造3-D构型的复合生物物质。微流控被用来弥散限制的离子交联。很多组装使用了脂质。
集成和接口：微通道包裹需要与第二亚基层的结合。绑定、交联、接口。
光学整合作用：成分、波导
微流体控制：阀门和转换、流体处理器
基本操作：
1、样品准备，1.1相萃取液-液相是分离萃取丰富待检物质的优秀方法，布洛芬对映选择性分层由三项分层液体包括样品混合液、离子层和恢复层。使用5层液体把尿素从蛋白中分离。
1.2细胞选择：样品的丰富具有重要作用，有人使用抗体包被磁力念珠在PCR扩增反应之前富集了登革热病毒。在双向电泳中使用抗体富集单核细胞增多性李司忒(氏)菌的效率大约是90%。也能使用一种叫做pixellation的方法把细胞从移源基因层分离出来，即样品在微流体槽中被解构层微小液滴以实现线性化和高分辨率图像。
1.2细胞裂解：对细胞内物质（多数是核苷酸）的检验需要裂解细胞。一种能连续流动电穿孔介导的细胞裂解效率大概是80%。有人使用圆柱塔状电极产生均一的电厂提高白细胞裂解效率。有人用小于等于1MHz的电穿孔术结合梯形缩紧通路裂解了西葫芦原生质体。激光降解是另外一种方法.有人用808纳米的激光照射40秒刺激免疫磁珠来降解人类血清中的一些病原。细胞悬浮液可以用单一的汽化空泡声纳裂解