Aigtek科普:什么是微流控芯片？原理大揭秘！
早在1962年，全球第一款微型壓力傳感器就已面世，這一創(chuàng)新產(chǎn)品后來(lái)被應(yīng)用于汽車安全（輪胎壓力檢測(cè)）和醫(yī)療（有創(chuàng)血壓計(jì)），開(kāi)啟了MEMS時(shí)代。隨著微電機(jī)MEMS等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，微流控芯片技術(shù)在當(dāng)前得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，作為一個(gè)由生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科交叉而成的嶄新研究方向，微流控芯片技術(shù)已經(jīng)在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。今天Aigtek安泰電子小編就給大家講講關(guān)于微流控芯片的概念&原理，以及功率放大器在其中的應(yīng)用。
那么什么是微流控芯片？這里我們就先從其概念與原理入手開(kāi)始吧~
概括來(lái)說(shuō)，微流控（Microfluidics），是一種精確控制和操控微尺度流體，尤其特指亞微米結(jié)構(gòu)的技術(shù)，又稱其為芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技術(shù)，微全分析系統(tǒng)（micro-TotalAnalyticalSystem）。它把生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)分析過(guò)程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，并能夠自動(dòng)完成分析全過(guò)程。
由于微米級(jí)的結(jié)構(gòu)，流體在微流控芯片中顯示和產(chǎn)生了與宏觀尺度不同的特殊性能，因此發(fā)展出獨(dú)特的分析產(chǎn)生的性能。同時(shí)還有著體積輕巧、使用樣品及試劑量少、能耗低，且反應(yīng)速度快、可大量平行處理，微型化、集成化、便攜化及可即用即棄等優(yōu)點(diǎn)。
微流控的早期概念可以追溯到19世紀(jì)70年代采用光刻技術(shù)在硅片上制作的氣相色譜儀，而后又發(fā)展為微流控毛細(xì)管電泳儀和微反應(yīng)器等。微流控的重要特征之一是微尺度環(huán)境下具有獨(dú)特的流體性質(zhì)，如層流和液滴等。借助這些獨(dú)特的流體現(xiàn)象，微流控可以實(shí)現(xiàn)一系列常規(guī)方法所難以完成的微加工和微操作。目前，微流控被認(rèn)為在生物醫(yī)學(xué)研究中具有巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的應(yīng)用前景。2003年《福布斯》雜志把這項(xiàng)技術(shù)評(píng)為“影響人類未來(lái)15件最重要發(fā)明之一”。
微流控芯片技術(shù)的原理
微流控芯片采用類似半導(dǎo)體的微機(jī)電加工技術(shù)在芯片上構(gòu)建微流路系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)與分析過(guò)程轉(zhuǎn)載到由彼此聯(lián)系的路徑和液相小室組成的芯片結(jié)構(gòu)上，加載生物樣品和反應(yīng)液后，采用微機(jī)械泵。電水力泵和電滲流等方法驅(qū)動(dòng)芯片中緩沖液的流動(dòng)，形成微流路，于芯片上進(jìn)行一種或連續(xù)多種的反應(yīng)。
激光誘導(dǎo)熒光、電化學(xué)和化學(xué)等多種檢測(cè)系統(tǒng)以及與質(zhì)譜等分析手段結(jié)合的很多檢測(cè)手段已經(jīng)被用在微流控芯片中，對(duì)樣品進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和高通量分析。微流控芯片的最大特點(diǎn)是在一個(gè)芯片上可以形成多功能集成體系和數(shù)目眾多的復(fù)合體系的微全分析系統(tǒng)。微型反應(yīng)器是芯片實(shí)驗(yàn)室中常用的用于生物化學(xué)反應(yīng)的結(jié)構(gòu)，如毛細(xì)管電泳、聚合酶鏈反應(yīng)、酶反應(yīng)和DNA雜交反應(yīng)的微型反應(yīng)器等。
其中電壓驅(qū)動(dòng)的毛細(xì)管電泳（CapillaryElectrophoresis，CE）比較容易在微流控芯片上實(shí)現(xiàn)，因而成為其中發(fā)展最快的技術(shù)。它是在芯片上蝕刻毛細(xì)管通道，在電滲流的作用下樣品液在通道中泳動(dòng)，完成對(duì)樣品的檢測(cè)分析，如果在芯片上構(gòu)建毛細(xì)管陣列，可在數(shù)分鐘內(nèi)完成對(duì)數(shù)百種樣品的平行分析。
微流控芯片技術(shù)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)遇到的一個(gè)問(wèn)題就是，需要較高電壓。例如微流控技術(shù)細(xì)胞分選，此類應(yīng)用需要驅(qū)動(dòng)微流控芯片的電壓在千伏以上。除外，還需要差分輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)，合適的高壓放大器可以為此類應(yīng)用提供良好測(cè)試效果。
作為ATA-2000系列電壓放大器家族的一員，它具有指標(biāo)均衡，放大電壓效果較好的優(yōu)點(diǎn)，它可以放大交直流信號(hào)，最大輸出電壓400Vp-p（±200Vp），最大帶寬（-3dB）DC~1MHz，電流80mAp，輸入輸出電阻兩檔切換，電壓增益數(shù)控可調(diào)，設(shè)置參數(shù)可自動(dòng)保存。
具有10mV/VMonitor（此端口電壓為輸出端口的1/100）、10V/AMonito（監(jiān)測(cè)口電壓為輸出端口電流的10倍），均可可直連示波器進(jìn)行輸出電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
以上就是本次關(guān)于什么是微流控芯片，其原理是如何的全部?jī)?nèi)容介紹，希望能幫助大家對(duì)功率放大器有更深入的了解，想要了解更多寬帶放大器的相關(guān)應(yīng)用案例的工程師歡迎繼續(xù)關(guān)注我們。
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