Microcontrole Digital

O microfluido digital, também conhecido como tecnologia de laboratório de chips, tem muitas vantagens no campo da pesquisa em ciências da vida. Isso inclui seu alto potencial em termos de portabilidade e uma redução significativa no consumo de reagentes ou amostras (raros ou caros). Outras vantagens significativas incluem a alta capacidade de fluxo fornecida pelo sistema e o consumo excessivo de energia sem necessidade devido ao seu tamanho pequeno.

O microfluido digital, também conhecido como tecnologia de laboratório de chips, tem muitas vantagens no campo da pesquisa em ciências da vida. Isso inclui seu alto potencial em termos de portabilidade e uma redução significativa no consumo de reagentes ou amostras (raros ou caros). Outras vantagens significativas incluem a alta capacidade de fluxo fornecida pelo sistema e o consumo excessivo de energia sem necessidade devido ao seu tamanho pequeno. Especificamente:

Vantagens do microcontrole digital:

Redução do consumo de reagentes e amostras

A tecnologia de microfluido pode alcançar o controle do volume de gotas no nível de microlitros e até nanolitros, este método de controle de gotas discretas tem maior flexibilidade, reduzindo significativamente o consumo de reagentes e melhorando a utilização de reagentes e amostras.

Por exemplo, o teste de diagnóstico requer apenas 50 microlitros de sangue (aproximadamente do tamanho de uma gota de chuva) do paciente para fazer vários testes, o que é significativo para o recém-nascido.

2 – Rápido diagnóstico

As gotas de sub-microlitros podem ser controladas para uma resposta rápida. Essas gotas operam rapidamente em um sistema totalmente automático para obter resultados rápidos e melhorar a eficiência da análise e da detecção.

Execute vários testes em paralelo

Pode ser realizado controle automatizado e programado, o controle programável do líquido permite realizar várias análises simultaneamente no mesmo chip, reduzindo em certa medida o consumo de mão-de-obra e o impacto de erros de operação humanos, reduzindo a exigência de técnicos.

4, baixo custo do instrumento, pequena área

O design do chip é simples, de baixo custo e o chip tem uma forte escalabilidade que fornece uma base de pesquisa para a análise de alto fluxo, portanto, a plataforma de teste impulsionada pelo microfluido não apenas reduz o custo do reagente, mas também reduz significativamente os custos de design e fabricação do chip.

Princípios e métodos de trabalho:

Geração e controle de gotas:

No microfluido digital, o líquido existe na forma de pequenas gotas. Cada gota é controlada individualmente em uma matriz de eletrodos, que geram energia através da aplicação de campos elétricos locais (por exemplo, campos elétricos ou diferenças de tensão do eletrodo), fazendo com que a gota se mova sobre a superfície.

O principal uso é o efeito de umidade elétrica. Neste efeito, a gota muda o ângulo de contato em diferentes eletrodos de acordo com a mudança do campo elétrico, empurrando a gota para se mover em uma direção específica.

Efeito de umidade elétrica:

Quando a tensão é aplicada ao eletrodo, o ângulo de contato das gotas com a superfície do eletrodo muda. Se o campo elétrico no eletrodo for suficientemente forte, as gotas se moverão na direção do campo elétrico. Controlando os diferentes eletrodos, as gotas podem se mover por toda a superfície do chip em um caminho predeterminado.

3. Operação de controle de gotas:

Manipulação: Alterando a tensão da matriz de eletrodos, as gotas podem se mover ao longo do caminho predeterminado. Esta forma de movimentação permite a manipulação precisa das gotas.

Síntese e reação: várias gotas podem se reunir em locais específicos para realizar reações químicas ou outras operações. Por exemplo, aplicando um campo elétrico em uma área específica, as gotas podem sintetizar ou misturar diferentes reagentes em um local específico.

Separação e distribuição: diferentes gotas podem ser separadas ou distribuídas através da regulação do campo elétrico. Distribuição de alto fluxo e processamento de amostras.

Os primeiros biochips eram baseados na ideia de uma micromatriz de DNA, que era um substrato de vidro, plástico ou silício em que os fragmentos de DNA (sonda) estavam fixos na micromatriz. Semelhante a uma micromatriz de DNA, uma matriz de proteínas é uma micromatriz em que muitos capturadores diferentes (muitas vezes anticorpos monoclonais) se depositam na superfície do chip. Eles são usados ​​para determinar a presença e / ou quantidade de proteínas em amostras biológicas, como sangue. A desvantagem das matrizes de DNA e proteínas é que elas não podem ser reconstruídas nem expandíveis após a reconstrução. Atualmente, o microfluido digital tem sido descrito como um meio para realizar PCR digital.