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微流控芯片连接方式分享
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发布日期:2021-01-28 13:31
这是锐讯的第6篇微流控推文


在微流体实验中,微流控芯片连接的气密性和一定的耐压性是实验成功的必要条件。那么,如何在芯片上建立安全无泄露的连接呢?本期推文将从软质芯片和硬质芯片两个角度来分享芯片连接方式。
软质芯片
软质芯片多指PDMS芯片,根据在芯片上的开孔大小,可选择毛细管直插、钢针或者储液接头的连接方式。

(用折弯型钢针连接PDMS芯片)
需注意的是,此方法对芯片厚度有一定要求,多在1cm左右,如果芯片太薄,可能会因连接处的摩擦力太小,导致连接件(钢针、毛细管或储液接头)滑出,从而造成漏液;同时,在PDMS芯片上打的孔径应比选择插入的钢针、毛细管的外径稍微小一些,这样可以保证连接足够紧密,不会有漏液现象。钢针、毛细管和储液接头的规格,通常有多种型号可选,如钢针可分为直线型钢针和折弯型钢针,而直线型钢针外径通常在0.3mm-2mm之间可选。
需注意的是,此方法对芯片厚度有一定要求,多在1cm左右,如果芯片太薄,可能会因连接处的摩擦力太小,导致连接件(钢针、毛细管或储液接头)滑出,从而造成漏液;同时,在PDMS芯片上打的孔径应比选择插入的钢针、毛细管的外径稍微小一些,这样可以保证连接足够紧密,不会有漏液现象。钢针、毛细管和储液接头的规格,通常有多种型号可选,如钢针可分为直线型钢针和折弯型钢针,而直线型钢针外径通常在0.3mm-2mm之间可选。

(使用储液接头连接PDMS芯片:此图中所使用的200μl的储液接头,可省去试剂管/储液池,连接复杂度更低,但仅限于少量样本的情况。)
这一组微观宏观对比,是为了说明:微流体的动态变化,比我们肉眼看到的要剧烈的多。而微流体实验中的流量不稳定,便是由这些动态变化所引起。
这一组微观宏观对比,是为了说明:微流体的动态变化,比我们肉眼看到的要剧烈的多。而微流体实验中的流量不稳定,便是由这些动态变化所引起。
硬质芯片
硬质芯片通常指塑料芯片或玻璃芯片,常见连接方式为硬质接头和芯片夹具。
硬质芯片通常指塑料芯片或玻璃芯片,常见连接方式为硬质接头和芯片夹具。
硬质接头:
对于一些带有鲁尔进样槽的芯片,可采用硅胶管加鲁尔接头(一端连接硅胶管,一端连接芯片)的连接方式,见下图。

(使用mini鲁尔接头连接芯片)
对于一些带有鲁尔进样槽的芯片,可采用硅胶管加鲁尔接头(一端连接硅胶管,一端连接芯片)的连接方式,见下图。

(使用mini鲁尔接头连接芯片)
同时,也可以使用带有内螺纹的鲁尔接头来进行连接,带有内螺纹一端与手拧螺纹套管(固定毛细管)连接,另一端与芯片连接,见下图。

(使用内螺纹鲁尔接头完成芯片连接)
芯片夹具
芯片夹具是一种通用型的连接方式,把芯片放置在夹具内的芯片槽,通过合上夹具上盖便可完成芯片连接,使用简单,方便快捷。需要注意的是,在夹具上盖和芯片入口处通常需要加入一种软性材料(比如橡胶材料)作为中间介质来防止由于硬接触带来的漏液问题。此种连接方法其缺点在于,芯片夹具成本较高,其结构具有一定的“特异性”,一款夹具仅能适配一种或少数几种芯片,比较适合应用于成熟的微流控芯片,如PCR芯片。

(一种多通道芯片夹具)
以上,仅分享了部分芯片连接方式,只要能保证芯片连接处密封性良好,耐压满足实验需求,并不用拘泥于采用哪种连接方式。
以上,仅分享了部分芯片连接方式,只要能保证芯片连接处密封性良好,耐压满足实验需求,并不用拘泥于采用哪种连接方式。
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创立于美国硅谷的PreciGenome公司,专注于微流控系统的工具开发、系统设计及方案集成工作,拥有一批学术背景强、产业经验丰富的,包括机械、光学、材料学、影像分析、软件等方面的技术专家。
目前PreciGenome已经形成进样控制、芯片设计、连接管理、监测与检测系统在内的微流控研究及工业化全链产品。其产品被耶鲁大学,芝加哥大学,纽约大学,哈佛大学等众多欧美大学研究所使用。

创立于苏州的锐讯生物,作为PreciGenome在中国地区的全面战略合作伙伴,全面负责PreciGenome微流控产品线在中国的产品销售、应用开发与技术支持工作。

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