使用微液滴芯片可能胜任的挑战不仅在于分析单细胞,还包括高通量实现数千个独立单细胞的并行分析,这也是液滴微流控芯片非常适合的一项工作。液滴微流控系统也为核酸扩增提供了一个良好的技术平台。此外,液滴微流控芯片平台也应用于功能性生物材料的合成,特别值得关注的是,使用液滴模板的水凝胶被用于包裹细胞、酶、DNA,甚至微生物。......
2023-11-03
微反应器已经应用在以下方面:
(1)在生物和药学领域,包括生物合成和生化过程、酶催化、生物筛选分析、蛋白质折叠和分析。
(2)纳米粒子合成。采用液相合成方法制备纳米材料大多需要较高的反应温度,这限制了较多溶剂和试剂的使用;而且,在合成过程中很难实现对反应条件的精确控制。由于微流控芯片具有微米级通道结构、优良的液滴和流型操作性能、较快的传热和传质速度等特点,因此微流控技术可以用于金属粒子、量子点、金属有机骨架材料等制备核壳型结构、多级结构等复杂纳米材料方面的高效合成,具有产率高、产物尺寸均一、单分散性等优点。(www.chuimin.cn)
(3)合成有机化合物。微反应器极大的比表面积决定了极高的换热效率,不仅能避免局部过热带来的危险性,保证安全,而且能减少副产品的生成。微反应技术采用微通道的连续流动,可以精确控制物料停留时间,有效减少副产物[7],另外,微反应器的超大接触比表面积也大大提升了反应器内表面修饰或负载特定催化剂的催化效果。
(4)合成聚合物。利用微反应器可以实现可控的多相微尺度流动,能够强化聚合反应中的混合、传质和传热过程,严格控制反应时间,实现反应单元的模块组合,使得微反应器在控制聚合物分子量分布、简化反应环境、提高反应选择性、调节聚合物分子结构和宏观形貌等方面展现优势[8]。
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2023-11-03
偏微分方程的解法主要分为两大类,即解析解法和数值解法。其中,有限差分法、有限体积法和有限元法是三种发展成熟并广泛应用的偏微分方程(组)数值解法。所求出的差分方程组的解,就是微分方程定解问题的数值近似解。因此,在某种程度上LBM也可以被视为一种求解偏微分方程的方法。......
2023-11-03
微流控芯片在细胞的培养、分离、组分分析及细胞操纵方面都有应用。将光镊(或超声)捕获、光穿孔、细胞裂解、电泳分离和细胞流失计数等操作单元集成到一块微流控芯片,并把得到的信息进行汇总、分析,就可以完成对单细胞的精准操控[3]。这些局限性使得很难在芯片上再现器官的所有特征,利用微流控芯片是一个创建受控环境的方法,还需要其他技术不断提高器官芯片的性能和与真实器官的接近程度[4,5]。......
2023-11-03
偏微分方程起源于微积分理论形成后不久。在整个18世纪,对偏微分方程的研究都处于不自觉的状态。至此,人们逐渐归纳清楚了二阶线性偏微分方程的类型。法国数学家阿达马在20世纪初建立了偏微分方程定解问题适定性的概念,被誉为二阶线性偏微分方程的总结者。随着20世纪末之后计算机性能的提高,偏微分方程的数值解法得到了充分的发展和应用,典型的例子是有限元法。......
2023-11-03
而在检测微量样品时,需要提取样品处理单元。样品前处理的目的主要有减少样品的复杂性和浓缩样品。样品前处理手段主要有萃取、过滤、膜分离、等速电泳、自由流电泳、层析技术等。但是芯片样品前处理的技术含量高、操作难度大,芯片样品前处理目前可以有效地重现大多数常规操作,是微流控芯片研究的一个热点方向。......
2023-11-03
药物筛选和新药研发需要分析大量候选药物的活性成分、代谢、毒性等,而微流控芯片因其可以模拟体内环境,以及高通量、自动化、快速的特点可用于药物的筛选。细胞水平的药物测试是判定抗肿瘤药物敏感性的有效手段之一,目前已有报道将微流控芯片与质谱联用,整合细胞培养、器官或组织芯片、代谢物采集、样品预处理和检测等单元进行药物代谢研究,集成化的微流控芯片也可同时进行高通量细胞毒性筛选和代谢物的在线监测。......
2023-11-03
HPP模型能够满足质量和动量守恒定律,被公认为是第一个格子气自动机模型,为格子Boltzmann方法的发展奠定了基础。该模型中格子具有很好的对称性,很大程度上弥补了HPP模型的缺陷,基于FHP模型可以推导出Navier-Stokes方程,开创了格子Boltzmann方法研究的新局面。......
2023-11-03
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