激光诱导的基于石墨烯的数字微流体 (gDMF):一个多功能平台,成本低于1美元
1Research Center for Analytical Instrumentation, Institute of Cyber-Systems and Control, College of Control Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310023, China. zhtao@zju.edu.cn.
Lab on a chip
|May 21, 2024
概括
一个新的激光诱导的石墨烯数字微流体 (gDMF) 芯片提供了一个低成本,快速的制造方法,用于点的护理测试. 这种多功能平台的性能与传统设备相美,可用于各种生物应用.
科学领域:
- 微流体和芯片上的实验室技术
- 材料科学 (激光诱导的石墨烯)
- 生物医学工程和诊断学
背景情况:
- 数字微流体 (DMF) 是一个有前途的液体处理技术,用于生物和生物医学应用.
- 传统的DMF芯片制造是复杂的,耗时的,昂贵的,阻碍了广泛采用,特别是在临床检测 (POCT).
- 现有的基于纸张或薄膜的DMF设备价格低廉,但由于平面定位和低电极密度而受到限制.
研究的目的:
- 开发一种新,易于制造和低成本的数字微流体芯片.
- 为了解决传统的DMF制造和平面定位结构的局限性.
- 为了展示这个新平台在临床检测应用中的潜力.
主要方法:
- 基于激光诱导的石墨烯 (LIG) 数字微流体 (gDMF) 芯片的开发.
- 在环境条件下,在10分钟内使用计算机控制的激光切割工艺制造.
- 实现了平面地址DMF (pgDMF) 和垂直地址DMF (vgDMF) 配置.
主要成果:
- gDMF芯片的制造速度快 (<10分钟),成本效益低 (<1美元),不需要清洁室技术.
- 与平面设计相比,垂直定位DMF (vgDMF) 允许潜在的更高的电极密度.
- 无论是pgDMF还是vgDMF,都表现出与传统的DMF设备可比的性能,通过色度测试验证.
结论:
- 拟议的激光诱导石墨烯数字微流体 (gDMF) 芯片为微流体应用提供了一个简单,廉价和多功能替代方案.
- 简单的制造和低成本使gDMF成为一个适合于医疗点检测 (POCT) 的平台.
- 修改电极模式的能力为多样化和定制化的微流体设备设计打开了可能性.
