納米級結構的集成的,讓微流控芯片的性能實現質的飛躍,深圳市勃望初芯半導體科技有限公司憑借 EBL 電子束光刻技術,在微流控芯片上實現納米級功能結構,拓展應用邊界。公司可制作基于納米級微電極陣列的超表面芯片,電極間距小可達 50nm,能精細捕獲生物電信號,如在神經科學研究中,該芯片可記錄單個神經元的電活動,為腦科學研究提供高分辨率工具;也可制作納米級金屬微柱陣列芯片,通過調控微柱尺寸與排布,實現生物分子的特異性捕獲,如在早期檢測中,微柱陣列可高效捕獲血液中的循環腫瘤細胞(CTCs),捕獲效率達 95% 以上。在某生物醫療公司的合作中,勃望初芯為其定制納米微電極陣列微流控芯片,用于心肌細胞電生理檢測,芯片可實時監測心肌細胞的動作電位,為藥物心臟毒性評估提供精細數據,這種 “微流控 + 納米結構” 的融合創新,讓芯片具備了傳統器件無法比擬的性能優勢。POCT 微流控芯片通過集成設計,實現無泵閥自動化樣本處理與快速檢測。浙江微流控芯片平臺

硅片微流道加工在微納器件中的應用拓展:硅片作為MEMS工藝的主流材料,在微流控芯片中兼具機械強度與加工精度優勢。公司利用深硅刻蝕(DRIE)技術實現高深寬比(>20:1)微流道加工,深度可達500μm以上,適用于高壓流體控制、微反應器等場景。硅片表面通過熱氧化或氮化處理形成絕緣層,可集成微電極、壓力傳感器等功能單元,構建“芯片實驗室”(Lab-on-a-Chip)系統。例如,在腦機接口柔性電極芯片中,硅基微流道與鉑銥電極的集成設計,實現了神經信號記錄與藥物微灌注的同步功能,其生物相容性通過表面PEG涂層優化,可長期植入體內穩定工作。公司還開發了硅片與PDMS、玻璃的異質鍵合技術,解決了不同材料熱膨脹系數差異導致的應力問題,推動硅基微流控芯片在生物醫學、環境監測等領域的跨學科應用。寧夏微流控芯片性價比支持 0.5-5μm 微米級尺度微流控芯片加工,滿足單分子檢測等高精需求。

在微流控芯片定制加工方面,公司已建立完善的PDMS芯片標準化產線,以自研產品單分子系列PDMS芯片產線為基礎,建立了完善的PDMS硅膠來料、PDMS芯片加工、PDMS成品質檢、測試小試產線。涵蓋硅膠來料處理、精密模具成型、成品質檢等環節,可批量交付單分子級檢測芯片、液滴生成芯片等產品。其微流控解決方案廣泛應用于毛細導流模擬、高通量測序反應腔構建、地質勘探流體分析等多元化場景,彰顯“MEMS+醫療”技術跨界融合的創新價值。通過工藝標準化與定制化能力的深度協同,正推動微納加工技術從實驗室原型向產業化應用的高效轉化。
通過微流控芯片檢測,有助于改進診斷性能、發現尚未被識別的致病性自身抗體。隨著微流控免疫芯片的推廣,自身抗體檢測成為微流控免疫芯片的重要研究方向之一。此類芯片的設計不同于其他免疫芯片,用于自身抗體檢測的微流控芯片須將自身抗原固定在芯片表面。Matsudaira等人通過光活性劑將自身抗原共價固定在聚酯平板上,利用光照射誘導自由基反應實現固定,不需要自身抗原的特定官能團。Ortiz等人將3種自身抗體通過羧基端硫醇化而固定在聚酯表面,用于檢測乳糜瀉特異性自身抗體,該微流控芯片的敏感性接近商品化酶聯免疫吸附試驗試劑盒。硅片微流道加工集成微電極,構建腦機接口柔性電極系統減少手術創傷。

深硅刻蝕工藝在高深寬比結構中的技術突破:深硅刻蝕(DRIE)是制備高深寬比微流道的主要工藝,公司通過優化Bosch工藝參數,實現了深度100-500μm、寬深比1:10至1:20的微結構加工。刻蝕過程中采用電感耦合等離子體(ICP)源,結合氟基氣體(如SF6)與碳基氣體(如C4F8)的交替刻蝕與鈍化,確保側壁垂直度>89°,表面粗糙度<50nm。該技術應用于地質勘探模擬芯片時,可精確復制地下巖層的微孔結構,用于油氣滲流特性研究;在生化試劑反應腔中,高深寬比流道增加了反應物接觸面積,使酶促反應速率提升40%。公司還開發了雙面刻蝕與通孔對齊技術,實現三維立體流道網絡加工,為微反應器、微換熱器等復雜器件提供了關鍵制造能力,推動MEMS技術在能源、環境等領域的跨學科應用。微流控技術能夠把樣本檢測整個過程集中在幾厘米的芯片上。湖南微流控芯片貨源充足
推動微流控芯片技術的進步。浙江微流控芯片平臺
lab-on-chip 產生的應用目的是實現微全分析系統的目標-芯片實驗室,目前工作發展的重點應用領域是生命科學領域。當前(2006)研究現狀:創新多集中于分離、檢測體系方面;對芯片上如何引入實際樣品分析的諸多問題,如樣品引入、換樣、前處理等有關研究還十分薄弱。它的發展依賴于多學科交叉的發展。目前媒體普遍認為的生物芯片(micro-arrays),如,基因芯片、蛋白質芯片等只是微流量為零的點陣列型雜交芯片,功能非常有限,屬于微流控芯片(micro-chip)的特殊類型,微流控芯片具有更廣的類型、功能與用途,可以開發出生物計算機、基因與蛋白質測序、質譜和色譜等分析系統,成為系統生物學尤其系統遺傳學的極為重要的技術基礎。浙江微流控芯片平臺