Microfluidique numérique

Également appelée technologie de laboratoire sur puce, la microfluidique numérique présente de nombreux avantages dans le domaine de la recherche en sciences de la vie. Y compris son potentiel élevé en termes de portabilité et une réduction significative de la consommation de réactifs ou d'échantillons (rares ou coûteux). D'autres avantages notables incluent la capacité à haut débit fournie par le système et le fait qu'il ne nécessite pas une consommation excessive d'énergie en raison de sa petite taille.

Également appelée technologie de laboratoire sur puce, la microfluidique numérique présente de nombreux avantages dans le domaine de la recherche en sciences de la vie. Y compris son potentiel élevé en termes de portabilité et une réduction significative de la consommation de réactifs ou d'échantillons (rares ou coûteux). D'autres avantages notables incluent la capacité à haut débit fournie par le système et le fait qu'il ne nécessite pas une consommation excessive d'énergie en raison de sa petite taille. Plus précisément comme suit:

Avantages du microfluidique numérique:

1, réduire la consommation de réactifs et d'échantillons

La technologie microfluidique permet de contrôler le volume des gouttelettes au niveau microlitre ou même nanolitre, ce mode de contrôle des gouttelettes discrètes offre une plus grande flexibilité, réduit considérablement la consommation de réactifs et améliore l'utilisation des réactifs et des échantillons.

Par exemple, un test de diagnostic ne nécessite que 50 microlitres de sang (environ la taille d’une goutte de pluie) d’un patient pour effectuer plusieurs tests, ce qui est important pour un nouveau - né.

2, diagnostic rapide

Des gouttelettes de taille inférieure au microlitre peuvent être contrôlées, ce qui permet une réaction rapide. Ces gouttelettes fonctionnent rapidement dans un système entièrement automatisé, produisant des résultats rapides et améliorant l'efficacité de l'analyse et de la détection.

Effectuer plusieurs tests en parallèle

Il est possible d'automatiser et de programmer le contrôle, le contrôle Programmable du liquide permet plusieurs analyses simultanées sur la même puce, réduisant dans une certaine mesure la consommation de main - d'œuvre et l'impact de l'erreur de fonctionnement humaine, réduisant ainsi les exigences pour les techniciens.

4. Faible coût de l'instrument, petite empreinte

La conception de la puce est simple et peu coûteuse, la puce a une forte évolutivité, fournissant une base de recherche pour l'analyse à haut débit, de sorte que la plate - forme de test pilotée par Microfluidic réduit non seulement le coût des réactifs, mais également le coût de conception et de fabrication de la puce.

Principe et mode de fonctionnement:

1. Génération et contrôle de gouttelettes:

En microfluidique numérique, les liquides existent sous forme de minuscules gouttelettes. Chaque goutte est commandée individuellement sur un réseau d'électrodes qui génèrent de l'électricité (par example un champ électrique ou une différence de tension d'électrode) en appliquant un champ électrique local qui déplace la goutte sur la surface.

L'utilisation principale est l'effet d'électromouillage. Dans cet effet, les gouttes changent d'angle de contact sur les différentes électrodes en fonction de la variation du champ électrique, poussant ainsi les gouttes dans une direction particulière.

2. Effet d'électromouillage:

Lorsqu'une tension est appliquée sur l'électrode, l'angle de contact de la goutte avec la surface de l'électrode change. Si l'intensité du champ électrique sur l'électrode est suffisante, la goutte se déplacera dans la direction du champ électrique. Les différentes électrodes sont commandées et les gouttes peuvent alors se déplacer selon un trajet prédéterminé sur toute la surface de la puce.

3. Opération de contrôle des gouttes:

Manipulation: en faisant varier la tension du réseau d'électrodes, les gouttelettes peuvent se déplacer le long d'un chemin prédéterminé. Ce mode de déplacement permet une manipulation précise des gouttes.

Synthèse et réaction: plusieurs gouttelettes peuvent converger à des endroits spécifiques pour des réactions chimiques ou d'autres opérations. Par example, en appliquant un champ électrique sur une zone spécifique, les gouttelettes peuvent synthétiser ou mélanger différents réactifs à des endroits spécifiques.

Séparation et distribution: différentes gouttelettes peuvent être séparées ou distribuées en ajustant le champ électrique. La distribution à haut débit et le traitement des échantillons peuvent être réalisés.

Les premières biopuces étaient basées sur l'idée d'un microréseau d'ADN, un substrat en verre, en plastique ou en silicium sur lequel des fragments d'ADN (sondes) étaient fixés. Semblable à une puce à ADN, une puce protéique est une puce miniature dans laquelle de nombreux agents de capture différents (généralement des anticorps monoclonaux) sont déposés sur la surface de la puce. Ils sont utilisés pour déterminer la présence et / ou la quantité de protéines dans un échantillon biologique, par exemple le sang. L'inconvénient des matrices d'ADN et de protéines est qu'elles ne sont ni reconfigurables, ni évolutives après fabrication recombinante. Actuellement, la microfluidique numérique a été décrite comme un moyen de réaliser une PCR numérique.