Micro Total Analysis Systems 2007 Two Volume Set (Internationa; Conference on Miniaturized Systems, pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Chemical and Biological Microsystems Society

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页数:0

译者:

出版时间:2007

价格:0

装帧:Hardcover

isbn号码:9780979806407

丛书系列:

图书标签:

• Microfluidics
• Lab-on-a-chip
• Miniaturization
• Chemical analysis
• Biomedical engineering
• Micro Total Analysis Systems
• Sensors
• Analytical chemistry
• Instrumentation
• Conference proceedings

微型分析系统前沿探索：聚焦2007年国际会议的创新与突破 《微型分析系统 2007 双卷本（第十一届国际微型化系统会议）》 汇集了2007年在该领域取得的最新研究成果与技术进展，是理解当时微流控、芯片实验室（Lab-on-a-Chip, LOC）以及微型化分析仪器发展脉络的权威文献。本书深入探讨了如何将复杂的化学、生物和医学分析过程集成到微米甚至纳米尺度的平台上，极大地推动了即时检测（Point-of-Care Testing, POCT）、高通量筛选以及环境监测等领域的发展。 本会议的议题横跨了微流控芯片的设计、制造、流体动力学、传感器的集成以及生物分子/细胞在微通道中的行为等多个核心方面。它不仅仅是对现有技术的总结，更是对未来微型分析系统发展方向的预见。 --- 第一卷：基础理论与芯片制造工艺的革新 第一卷内容侧重于微流控技术的基础物理学原理、新型材料的应用以及高效、低成本的芯片制造方法。在2007年，如何实现从概念设计到可靠、可重复生产的过渡是行业关注的焦点。 I. 微流控中的流体动力学与混合技术 本部分详细阐述了在微米尺度下，流体行为与宏观尺度的巨大差异。由于雷诺数极低，惯性力被忽略，黏性主导了流动。 层流与精确控制： 探讨了如何利用层流在微通道中实现对不同试剂的精确分层输送和梯度生成，这对于细胞培养和药物筛选至关重要。研究了利用扩散机制进行微量混合的效率优化，以及如何通过设计复杂的流道几何形状（如人字形混合器、螺旋通道）来加速混合过程，克服分子扩散缓慢的限制。 非牛顿流体在微系统中的行为： 鉴于生物样品（如血液、细胞悬浮液）常表现出非牛顿特性，本卷收录了关于粘弹性流体在微通道中剪切速率变化、粒子/细胞迁移行为的理论模型和实验验证。 II. 新型材料与制造技术 2007年，PDMS（聚二甲基硅氧烷）仍是主流，但对新型、更具生物相容性或更高分辨率的材料探索已成热潮。 软光刻（Soft Lithography）的深化应用： 重点介绍了PDMS模具的精度提升、脱模技术（Demolding）的优化，以及如何解决PDMS固有的气体渗透性问题，特别是在需要精确气体交换的细胞培养芯片中。 硬质材料的引入： 对玻璃、硅、以及特定聚合物（如聚碳酸酯PC、聚甲基戊烯PMMA）在微加工中的应用进行了深入讨论。这包括了激光烧蚀（Laser Ablation）、深反应离子刻蚀（DRIE）在硅基芯片上的应用，以及热压合（Thermal Bonding）技术在多层器件集成中的挑战与解决方案。 三维微流控结构： 突破传统二维平面结构，探索了利用快速原型制造技术（如立体光刻SLA、数字光处理DLP的前身技术）来构建具有复杂内部结构的芯片，模拟体内三维环境。 III. 集成与封装技术 微型系统要投入实际应用，必须解决与外部世界的接口问题——进样、出样、电学连接和光学检测的集成。 微泵与微阀： 介绍了基于电润湿（Electrowetting）、压电效应或热膨胀的无机械部件微泵和微阀的设计原理及其在实现自动化液体处理中的作用。重点讨论了这些元件的可靠性和长期稳定性。 封装密封性： 确保微通道内试剂不泄漏且不与封装材料发生非特异性吸附是关键。本卷详细分析了不同粘合剂在生物兼容性、耐受化学清洗和长期密封性方面的表现。 --- 第二卷：应用领域与生物传感器的集成 第二卷将视角转向了微型分析系统的实际应用，尤其是在生命科学和医疗诊断领域的突破。重点关注如何将物理化学原理与生物识别元件（如抗体、核酸探针、酶）有效地结合到微平台上。 I. 生物分析与诊断芯片 微型化系统在快速、并行化生物检测中的潜力得到了充分展现。 核酸检测（PCR与测序）： 探讨了如何将热循环过程微型化。微流控热循环仪（Micro-Thermocyclers）实现了更快的升降温速率，极大地缩短了聚合酶链式反应（PCR）的时间。此外，对基于微阵列的核酸杂交检测和初步的微流控下一代测序（NGS）前处理技术进行了展望。 蛋白质组学与免疫分析： 介绍了基于芯片的酶联免疫吸附测定（ELISA）的微缩化。通过在微通道内固定制备高表面积的检测区，实现了更低的检测限（LOD）和更快的反应时间。关注了芯片上的多重分析能力（Multiplexing），即在一个芯片上同时检测多种生物标志物。 细胞操纵与分离： 这是2007年极具热点的领域。内容涉及利用声泳（Acoustophoresis）、介电泳（Dielectrophoresis, DEP）以及基于几何形状的（如惯性聚焦）技术，从复杂的生物基质（如外周血）中高效分离稀有细胞（如循环肿瘤细胞 CTCs、干细胞）。 II. 细胞培养与组织工程的微环境控制 微型系统为体外模拟生理环境提供了精确的工具。 类器官模型（Organ-on-a-Chip的前身）： 介绍了如何利用微流控平台精确控制细胞所处的营养液流动、氧气浓度梯度和机械应力（如拉伸或剪切力），以更好地模拟体内组织的动态环境。这对于药物毒理学筛选和疾病建模至关重要。 药物输送与筛选： 探讨了在微尺度下进行高通量药物筛选的方法。通过将细胞培养区域与药物储备库集成，可以精确控制药物的暴露时间和浓度梯度，从而实现对细胞反应的精细调控。 III. 光学与电化学传感器的集成 微型分析系统的性能严重依赖于其检测模块的灵敏度和特异性。 微型光学检测： 涵盖了集成化的光纤耦合技术、基于表面等离子体共振（SPR）的微型传感器，以及利用微镜阵列（DMD）进行并行光信号采集的方法。重点讨论了如何克服微通道内光散射和折射率变化对检测精度的影响。 电化学检测： 介绍了微电极阵列（MEA）的制造及其在神经电信号记录和电化学免疫传感中的应用。微型化使得电极间距更小，提高了空间分辨率。 --- 总结： 《微型分析系统 2007 双卷本》不仅记录了当时技术成熟的领域，如基于PDMS的微流控原型开发，也捕捉到了新兴的前沿方向，如三维结构、多物理场耦合以及面向临床诊断的初步尝试。本书是理解微流控技术从实验室工具迈向实用化过程中的关键里程碑文献。

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