Microfluídico digital

El microfluídico digital, también conocido como tecnología de laboratorio de chips, tiene muchas ventajas en el campo de la investigación en Ciencias de la vida. Incluyendo su alto potencial de portabilidad y una reducción significativa en el consumo de reactivos o muestras (raras o caras). Otras ventajas significativas incluyen la capacidad de alto rendimiento proporcionada por el sistema y el consumo de energía que no requiere exceso debido a su peque?o tama?o.

El microfluídico digital, también conocido como tecnología de laboratorio de chips, tiene muchas ventajas en el campo de la investigación en Ciencias de la vida. Incluyendo su alto potencial de portabilidad y una reducción significativa en el consumo de reactivos o muestras (raras o caras). Otras ventajas significativas incluyen la capacidad de alto rendimiento proporcionada por el sistema y el consumo de energía que no requiere exceso debido a su pequeño tamaño. Los detalles son los siguientes:

Ventajas del microfluídico digital:

1. reducir el consumo de reactivos y muestras

La tecnología de control de microfluídicos puede lograr el control del volumen de gotas de nivel micro o incluso nanol. este método de control de gotas discretas tiene una mayor flexibilidad, lo que reduce en gran medida el consumo de reactivos y mejora la utilización de reactivos y muestras.

Por ejemplo, las pruebas diagnósticas solo requieren 50 microgramos de sangre (aproximadamente el tamaño de una gota de lluvia) del paciente para realizar múltiples pruebas, lo que es de gran importancia para el recién nacido.

2. diagnóstico rápido

Se pueden controlar gotas de tamaño subalitro, logrando así una respuesta rápida. Estas gotas funcionan rápidamente en un sistema totalmente automático y producen resultados rápidamente, lo que mejora la eficiencia del análisis y la detección.

3. realizar varias pruebas en paralelo

Se pueden realizar controles automatizados y programáticos, y los controles programables de líquidos permiten múltiples análisis simultáneos en el mismo chip, lo que reduce en cierta medida el consumo de mano de obra y el impacto de los errores de operación humana, reduciendo los requisitos para los técnicos.

4. el costo del instrumento es bajo y el área ocupada es pequeña.

El diseño del chip es simple, el costo es bajo y el chip tiene una fuerte escalabilidad, lo que proporciona una base de investigación para el análisis de alto rendimiento, por lo que la Plataforma de prueba impulsada por microfluídicos no solo reduce el costo del reactivo, sino que también reduce significativamente el costo del diseño y fabricación del chip.

Principios y métodos de trabajo:

1. generación y control de gotas:

En el microfluídico digital, el líquido existe en forma de pequeñas gotas. Cada gota se controla por separado en la matriz de electrodos, que generan electricidad aplicando un campo eléctrico local (por ejemplo, un campo eléctrico o una diferencia de voltaje del electrodo) para que la gota se mueva sobre la superficie.

El uso principal es el efecto de electrohumectación. En este efecto, las gotas cambian el ángulo de contacto en diferentes electrodos en función de los cambios en el campo eléctrico, impulsando así las gotas a moverse en una dirección específica.

2. efecto de electrohumectación:

Cuando el voltaje se aplica al electrodo, el ángulo de contacto de la gota con la superficie del electrodo cambia. Si la intensidad del campo eléctrico en el electrodo es suficiente, la gota se moverá en dirección al campo eléctrico. Controlando los diferentes electrodos, las gotas se pueden mover por la ruta predeterminada en toda la superficie del chip.

3. operación de control de la gota:

Manipulación: al cambiar el voltaje de la matriz de electrodos, las gotas pueden moverse a lo largo de la ruta predeterminada. Este método de movimiento puede lograr un manejo preciso de las gotas.

Síntesis y reacción: varias gotas pueden converger en lugares específicos para reacciones químicas u otras operaciones. Por ejemplo, al aplicar un campo eléctrico en una región específica, las gotas pueden sintetizar o mezclar diferentes reactivos en una posición específica.

Separación y distribución: las diferentes gotas se pueden separar o distribuir ajustando el campo eléctrico. Se puede lograr la distribución de alto rendimiento y el procesamiento de muestras.

Los primeros biochips se basaban en la idea de una Microarray de adn, un sustrato de vidrio, plástico o silicio en el que se fijan fragmentos de ADN (sonda) a la microarray. Al igual que las Microarrays de adn, las matrices de proteínas son Microarrays en los que muchos de los diferentes agentes de captura (comúnmente anticuerpos monoclonales) se depositan en la superficie del chip. Se utilizan para determinar la presencia y / o cantidad de proteínas en muestras biológicas, como la sangre. La desventaja de las matrices de ADN y proteínas es que no son reconfigurables ni escalables después de la fabricación recombinante. En la actualidad, el microfluídico digital se ha descrito como un medio para realizar la PCR digital.