液滴控芯片系统

创新点：海风HW-SeaBreeze 芯片实验室。 可实现器官芯片、仿生环境建立、维持等操作。关键技术：（1）器官芯片 (液滴/液流 ,液/气/氧/温/光/电/时:多维精准控制)；（2）柔性操控 (保持活性；液滴/液流,电场/气压/激光多场景控制)；（3）精准控温 (恒温孵育:微流培养池/器官芯片 液滴数字PCR )；（4）测控方式 (支持 拉曼/影像/阻抗等无标记筛选,荧光标记筛选）（5）耗材定制 (芯片内生物存活7日，按需定制, 价格远低进口) ■ 应用领域：器官芯片、药物开发、肿瘤细胞医疗、细胞培养、仿生微环境、文库、单细胞(菌)液滴包裹/操控/筛选、单亲克隆、滴内PCR、定向进化等。海风系列II型_芯片实验室_器官芯片控制系统

许多食品(烘焙食品、乳剂、冷冻产品等)是含有多种成分的分散体系，其中乳液是最常见的。传统的乳液制备通常需要高速均质、高压均质等方法。这些常用方法制备的乳液其大小、形状和分布是不可控的，存在多分散液滴。然而，微流控技术可精确控制多相流，以形成具有所需直径的单分散液滴。它在许多行业都有潜在的应用，包括食品、制药、化妆品和生物材料等行业。但其液滴生成效率低，不能满足工业化的要求。此外，传统方法不能很好的实现多重乳液的制备，而微流控技术可以较好的实现多重乳液的生成，但实验时需用有机试剂对微流控芯片（玻璃毛细管，PDMS）进行局部表面处理。近日，华南农业大学食品学院蒋卓副教授课题组基于微立体光刻3D打印技术（深圳摩方材料科技有限公司nanoArch P140）,利用光敏树脂材料实现微流控芯片的制备。此工作利用一种新技术制造了单乳液和双乳液的微流控生成芯片。这些芯片采用微纳微尺度3D打印技术制作，实现宏观结构和微观结构的有机结合，可以同时满足不同乳液类型的制备和生成，清洗后可多次重复使用。同时实现了五个平行通道的单乳液生成，为高通量微流控技术的改进奠定了基础。基于此，该微流控芯片成功实现了W/O/W（水/油/水）和O/W/O（油/水/油）双重乳液的制备。此外，由于制备芯片所使用的树脂材料对油和水都具有良好的润湿性，因此不需要使用有机试剂对芯片进行局部改性。该工作以“Microfluidicdroplet formation in co-flow devices fabricated by micro 3D printing”为题发表在Journal of FoodEngineering上，第一作者是华南农业大学硕士生张佳。微流控芯片的设计及3D打印制得的装置基于Co-flow原理，通过3D打印技术，制备了单乳液生成芯片（图1），五个平行流道的单乳液生成芯片以及双重乳液生成芯片（图2）。图1 单乳液生成装置图2 五个平行流道的单乳液生成装置和双重乳液生成装置微流控芯片的评价为了验证和评估该装置的可用性，我们选取不同的乳液配方进行试验。选取不同的油包水和水包油乳液，对乳液生成过程进行记录，并对收集后的乳液进行分析（图3）。收集到的油包水乳液单分散性较好，其CV为2.7%。同一装置上实现了水包油乳液的生成，所得液滴的CV仅为2.2%。图3 单乳液生成装置用于油包水（a、b）和水包油（c、d）乳液的生成及其分散性利用五个平行流道的单乳液生成装置进行试验，可以在同一装置上实现油包水和水包油两种不同类型乳液的生成（图4），所得油包水液滴的CV为2.6%，水包油液滴的CV为3.1%。本研究使用的微流控芯片制作简单，集成度高，可重复使用。但其生产效率和液滴直径仍需进一步提高，这也是我们后续研究的重点。图4 五个平行流道的单乳液生成装置用于油包水（b、c）和水包油（d、e）乳液的生成及其液滴的分散性基于上述实验结果，我们进行了双重乳液的生成。在实验中，通过改变内相、中间相和外相的速度可以调节液滴的尺寸和核壳比例。图5展示了不同流量下W/O/W双乳状液的形成过程和收集的液滴，可以看到明显的核-壳层。对于O/W/O双乳状液的形成(图6)，实验过程中可以清楚地看到乳状液的形成过程，但收集后的乳液稳定性极差，不能观察到均匀分散的双乳状液滴，尝试了多种O/W/O乳液配方，暂未得到可靠的实验结果。图5 采用双乳液生成装置在不同流速下生成和收集W/O/W双重乳液图6 采用双乳液生成装置生成O/W/O双重乳液目前，对于3D打印微流控芯片的性能评价还处于实验室阶段，所使用的乳液配方是在现有参考文献的基础上进行修改的。为了进一步促进微流体在食品工业中商业化，需要进一步开发相关的乳液配方。此外，微流体的一些问题需要解决，如高通量，稳定性，生物相容性等。参与该工作的合作者有华南农业大学食品学院的硕士生徐文华，工程学院的徐凤英教授，无限极（中国）有限公司的鲁旺旺、张晨，深圳摩方材料科技有限公司的周建林等。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110212（以上相关介绍内容由华南农业大学蒋卓副教授提供） 上述研究工作涉及的微尺度3D打印技术由深圳摩方材料科技有限公司提供，因此摩方公司就这一创新型成果对蒋卓副教授进行了更进一步的访谈，以下为部分内容：BMF：请问目前您与BMF的合作进展情况如何？蒋教授：2018年6月前后开始与BMF的合作，最开始了解摩方所做的微尺度3D打印技术之后，有通过3D技术打印微流控芯片的想法，画出设计图之后，与工程师沟通交流后，进行了装置打印，并进行了实验验证，发现其可以实现液滴的生成，且可以看到液滴的生成过程。通过设计图的不断修改以及实验验证，最终完成了单乳液生成装置，五个平行流道的单乳液生成装置，以及双乳液生成装置的设计制造。BMF：能否概括总结液滴反应器这个案例，以及BMF高精密3D打印在其中发挥的作用？蒋教授：目前进行微流控芯片的研发，大多是在PDMS上进行，基于T-连接和流动聚焦原理。本论文基于流动聚焦原理进行了微流控芯片的开发设计，具有流动阻力小的优点，前期了解到微尺度3D打印技术的发展，可以实现微米级或亚微米级通道的制造，因而进行了相关芯片设计。实验发现3D打印过程中所使用的光敏树脂具有良好的特性，能较清晰的记录液滴生成过程，且材料具有两亲性，能够在同一装置上实现两种不同类型乳液的生成。在此基础上，无需对装置进行表面改性就能实现双重乳液的生成。此外，采用3D打印，可以制备具有复杂立体结构的芯片。这些为微流控在食品、化妆品及保健品乳液的产业化应用提供了另外一种可行的选择。BMF高精密3D打印是我们这项实验的基础，正是由于BMF帮助我们把芯片设计图变成实物，才能开展后续的实验，并发现这么多有趣的实验现象，也为我们后续的研究奠定了一定的研究基础。官网：https://www.bmftec.cn/links/7

近年来，部分医疗检测设备的小型化、便携化，已经成为发展趋势。杭州电子科技大学副教授王骏超团队在微流控研究领域的研究，有望打开医疗检测设备小型化芯片设计制造的“快捷之门”。相关研究成果近日发表于《芯片实验室》（Lab on a Chip），并被英国皇家化学学会中文官微头条推介。据悉，微流控芯片不同于一般集成电路芯片，后者通过硅、铜材质的电路图电压运行工作，而前者则通过树脂、玻璃等聚合物里的液体（聚合物有惰性，不会和流经液体发生反应）压力差运行工作。“微流控芯片做液体检测，优势是液体样本量变小了，反应体芯片也很小，流体在微米级别大小会变得更可控。”王骏超告诉《中国科学报》，“流体到达微流控里的反应区，经过小型阀门的控制，发生生化反应，传感器件通过解码液体里隐藏的信息，得到医疗检测所要的结论，比如新冠核酸检测、病毒感染检测等等。”事实上，微流控作为专业术语有些“生僻”，但其应用对大众来说并不陌生。王骏超以验孕棒为例介绍道：“验孕棒就是用了微流控原理。女性将极少量尿液放到验孕棒试纸上，试纸就是一款基于纸张的微流控芯片，尿液进入微流控，通过生化反应，通过判断试纸出现单线或双线解码出女性是否已孕。”此项研究最大的创新点在于，大幅提升了微流控芯片仿真速度。众所周知，集成电路芯片生产出来，前面要经历软件设计、代工、封测等环节。芯片设计需要的EDA（电子设计自动化）软件设计工具，被认为是中国集成电路产业“卡脖子中的卡脖子”。微流控芯片设计也需要EDA软件设计工具，一般被称为MEDA，而王骏超团队通过芯片结构矩阵化，换句话说是“对芯片结构拍照”，将流体力学问题转化为“图像识别问题”，相比传统微流控芯片仿真设计速度，MEDA可以将速度提升51600倍，从而缩短微流控芯片设计时间，减少设计研发成本。此外，论文还提出了基于卷积神经网络（CNN）的技术来预测随机微流控混合器的流体行为。王骏超表示，随着微流控应用扩大，用户可以在家通过微型检测设备DIY检测唾液、汗液、尿液，而不用去医院自己获取身体健康信息，未来微流控芯片将得到广泛应用。相关论文信息：https://doi.org/10.1039/D0LC01158D

作为液体活检的重要标志物之一,循环肿瘤细胞(CTCs)在外周血中的含量可以用来辅助判断患者的癌症病发状况。除此以外,CTCs对于肿瘤细胞转移行为等基础研究也具有非常重要的意义。然而人体血液中的CTCs含量极其稀少,通常仅有0~10个/mL,与之相对,红细胞、白细胞和血小板的含量则分别达到5×109 个/mL、4×106 个/mL和3×108 个/mL,而且肿瘤细胞在转移过程中可以通过上皮-间质转化(EMT)和间质-上皮转化(MET)来不断地改变自身的特征。正是由于其稀缺性和异质性,以及血液中复杂基质的干扰,CTCs的精准检测成为巨大的难题。 由于常规的光学分析手段在检出限和灵敏度上均难以达到直接检测的要求,因此通常在进行外周血中CTCs的检测之前,要通过一些样品前处理方法来实现其分离和富集。常采用的样品前处理方法可以分为物理法和化学法,物理法主要根据细胞在物理特征上的差异来进行分离,例如膜过滤分离和密度梯度离心,就是分别依据细胞的大小和密度来完成筛选。化学法则主要依靠生物大分子的特异性识别作用,例如抗原抗体相互作用,核酸适配体与靶标的选择性结合。　　上述样品前处理方法虽然能够在不同程度上实现CTCs的分离富集,但也存在着一定的缺陷。由于这些方法都是非连续性的,在吸附、洗脱和转移的过程中难免会造成细胞的丢失,加之CTCs本身的稀缺性,很容易导致假阴性结果的产生。利用微流控芯片功能集成的特点则可以很好地解决这一问题,CTCs的捕获、释放、计数及检测等操作均可在芯片上完成,连续的自动化处理可以有效减少人为误差的干扰。此外,微流控芯片所需要的进样量非常小,可以大大减少珍贵样品和试剂的消耗,降低检测成本。并且在微尺度下表面力的作用会明显放大,可以有效提高物质混合和反应的效率,实现快速高效的分离分析。因此,近年来多项研究尝试利用微流控芯片平台开展CTCs分离检测工作,取得了良好的效果。本文对微流控芯片技术用于CTCs分离检测的相关研究进展进行了综述,将采用的分离方法主要分为物理筛选和生物亲和两大类,同时囊括正向富集和反向富集两种策略。此外,对于近期发展的芯片原位检测CTCs新方法也进行了介绍。　　1、CTCs分离芯片研究进展　　作为商品化较为成功的CTCs分离检测系统,强生公司的CellSearch产品采用的是基于上皮细胞黏附分子(EpCAM)抗体特异性识别肿瘤细胞的方法,类似的方法在CTCs分离芯片中也被广泛使用,可以视作利用生物亲和作用进行CTCs分离富集的代表。　　另一方面,依据细胞在物理性质方面的差异,无须生物标志物的条件下即可实现CTCs的筛选,其中有无外力介入的被动分离方法,例如利用微尺度下流体力学中的惯性效应和黏弹性效应来进行筛分。　　也有外加物理场的主动分离方法,诸如介电泳、表面声波和光镊技术等。除了直接对CTCs进行特异性识别实现正向富集外,也可以通过选择性结合诸如白细胞等干扰,再将其排除,从而达到反向富集的效果。　　2、、芯片原位CTCs检测　　对于CTCs的检测,通常采取先进行细胞染色,再用荧光显微镜观察的方法,但该方法在灵敏度上有待提高,且重现性较差,需要手动操作和人工计数。　　此外,以荧光光谱为代表,一些常见的光谱检测手段也被广泛应用在芯片上CTCs的检测中。　　除了光学分析方法外,研究人员通过使用传感元件实现了CTCs芯片检测结果的数字化直读或可视化分析。　　3、总结与展望　　本文对CTCs分离微流控芯片的技术原理、分离策略和研究进展进行了综述。其技术原理主要分为物理筛选和生物亲和两大类,分离策略分为正向富集和反向富集两个方向。同时,介绍了CTCs芯片原位检测的主要技术方法和优化策略。随着微流控芯片技术的快速发展,其微尺度流体操控、微结构加工和集成传感检测能力得到极大提升,进一步推动了CTCs分离微流控芯片技术的发展。多项研究显示,以微流控芯片为平台来分离检测外周血中的CTCs,可以充分发挥芯片本身微量、高效、易于自动化和集成化的优势,最终实现对临床血液中CTCs的快速精准分析,在肿瘤早期诊断、复发与转移监测以及抗肿瘤药物评价等多个领域具有重要的应用空间。　　现阶段,CTCs芯片在筛选精度和筛选效率方面仍存在较大的提升空间。针对这一挑战,由于精准与高效二者难以兼得,未来的芯片设计应该更专注于单个目标的实现。一方面,针对基础研究,应当注重于提高CTCs筛选的细胞纯度及细胞活性。可以先利用惯性效应对血液进行粗分离,筛分出尺寸较大的白细胞和CTCs。再采用液滴分选的方法,通过免疫磁性分离实现CTCs的精确筛选。液滴分选技术能够达到单细胞分析的精度,利用液滴分选进行肿瘤细胞筛选也已有文献报道。另一方面,针对临床检测领域,研究重点则在于实现临床样本的高通量分析。可以采用电分析方法,依据不同种类细胞的比膜电容和细胞质电导率差异来设置恰当的阈值,对流经检测窗口的CTCs实现快速分析。此外,微流控芯片技术属于多学科交叉领域,CTCs芯片的发展同时也受益于微机电系统(MEMS)、材料学、流体力学和生物医学等研究领域的技术突破。随着相关领域研究技术的发展,CTCs芯片未来有望成为肿瘤基础研究和癌症早期临床诊断的重要平台。

成果名称低压直流细胞电穿孔微流芯片系统单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产成果简介：电穿孔（电转染）是一种利用外加电场击穿细胞膜，使平时不能穿透细胞膜的大分子(核酸、蛋白质、药物等)进入细胞的技术。电穿孔技术已在细胞实验、基因治疗等领域广泛应用。但目前的技术均需要金属电极，金属电极产生的金属离子渗出、气泡等对细胞有不利影响，降低了转染效率。此外，高压脉冲电源的使用使得目前此类仪器操作复杂、价格居高不下。这些都大大限制了电穿孔技术的广泛应用。针对上述问题，北京大学工学院熊春阳课题组采用微流芯片技术，实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。2009年，熊春阳副教授申请的&ldquo 低压直流细胞电穿孔微流芯片系统&rdquo 项目得到了第二期&ldquo 仪器创制与关键技术研发&rdquo 基金的支持。课题组利用微流体中因尺度效应而产生的层流，用高电导率的液体来代替电极，将细胞悬浮液通过流动聚焦技术夹在高电导率溶液之间，形成三个平行流动的稳定流层。通过将电极与两侧的高电导率溶液相连，再与直流电源相连，电压会大部分施加在中间电阻较大的细胞流层。由于微流尺度较小，即使很低的电压都可产生较大的场强，从而可以实现细胞电穿孔。这项工作在基金的支持下得以顺利的推进，通过相关设备的购置和实验测试，课题组完成了微流控芯片的设计和加工、液体导电层的引入、不同类型细胞电转染参数的优化等工作。该项目目前已经顺利结题，相关成果已经申请中国专利，正在申请国际专利。应用前景：该项目实现一种不需要微电极，仅利用简单低压直流电源即可实现的细胞电穿孔技术。这一技术将大大降低仪器制造成本，简化操作流程，并可以进一步发展为高通量、高效率的细胞电转染系统。由于课题组具有完全的自主知识产权，这一工作可以打破目前国外同类仪器建立的技术壁垒，具备较强的市场推广前景。

许多食品(烘焙食品、乳剂、冷冻产品等)是含有多种成分的分散体系，其中乳液是最常见的。传统的乳液制备通常需要高速均质、高压均质等方法。这些常用方法制备的乳液其大小、形状和分布是不可控的，存在多分散液滴。然而，微流控技术可精确控制多相流，以形成具有所需直径的单分散液滴。它在许多行业都有潜在的应用，包括食品、制药、化妆品和生物材料等行业。但其液滴生成效率低，不能满足工业化的要求。此外，传统方法不能很好的实现多重乳液的制备，而微流控技术可以较好的实现多重乳液的生成，但实验时需用有机试剂对微流控芯片（玻璃毛细管，pdms）进行局部表面处理。近日，华南农业大学食品学院蒋卓副教授课题组基于微立体光刻3d打印技术（深圳摩方材料科技有限公司nanoarch p140）,利用光敏树脂材料实现微流控芯片的制备。此工作利用一种新技术制造了单乳液和双乳液的微流控生成芯片。这些芯片采用微纳微尺度3d打印技术制作，实现宏观结构和微观结构的有机结合，可以同时满足不同乳液类型的制备和生成，清洗后可多次重复使用。同时实现了五个平行通道的单乳液生成，为高通量微流控技术的改进奠定了基础。基于此，该微流控芯片成功实现了w/o/w（水/油/水）和o/w/o（油/水/油）双重乳液的制备。此外，由于制备芯片所使用的树脂材料对油和水都具有良好的润湿性，因此不需要使用有机试剂对芯片进行局部改性。该工作以“microfluidicdroplet formation in co-flow devices fabricated by micro 3d printing”为题发表在journal of foodengineering上，第一作者是华南农业大学硕士生张佳。1微流控芯片的设计及3d打印制得的装置基于co-flow原理，通过3d打印技术，制备了单乳液生成芯片（图1），五个平行流道的单乳液生成芯片以及双重乳液生成芯片（图2）。图1 单乳液生成装置图2 五个平行流道的单乳液生成装置和双重乳液生成装置2微流控芯片的评价为了验证和评估该装置的可用性，我们选取不同的乳液配方进行试验。选取不同的油包水和水包油乳液，对乳液生成过程进行记录，并对收集后的乳液进行分析（图3）。收集到的油包水乳液单分散性较好，其cv为2.7%。同一装置上实现了水包油乳液的生成，所得液滴的cv仅为2.2%。图3 单乳液生成装置用于油包水（a、b）和水包油（c、d）乳液的生成及其分散性利用五个平行流道的单乳液生成装置进行试验，可以在同一装置上实现油包水和水包油两种不同类型乳液的生成（图4），所得油包水液滴的cv为2.6%，水包油液滴的cv为3.1%。本研究使用的微流控芯片制作简单，集成度高，可重复使用。但其生产效率和液滴直径仍需进一步提高，这也是我们后续研究的重点。图4 五个平行流道的单乳液生成装置用于油包水（b、c）和水包油（d、e）乳液的生成及其液滴的分散性基于上述实验结果，我们进行了双重乳液的生成。在实验中，通过改变内相、中间相和外相的速度可以调节液滴的尺寸和核壳比例。图5展示了不同流量下w/o/w双乳状液的形成过程和收集的液滴，可以看到明显的核-壳层。对于o/w/o双乳状液的形成(图6)，实验过程中可以清楚地看到乳状液的形成过程，但收集后的乳液稳定性极差，不能观察到均匀分散的双乳状液滴，尝试了多种o/w/o乳液配方，暂未得到可靠的实验结果。图5 采用双乳液生成装置在不同流速下生成和收集w/o/w双重乳液图6 采用双乳液生成装置生成o/w/o双重乳液目前，对于3d打印微流控芯片的性能评价还处于实验室阶段，所使用的乳液配方是在现有参考文献的基础上进行修改的。为了进一步促进微流体在食品工业中商业化，需要进一步开发相关的乳液配方。此外，微流体的一些问题需要解决，如高通量，稳定性，生物相容性等。参与该工作的合作者有华南农业大学食品学院的硕士生徐文华，工程学院的徐凤英教授，无限极（中国）有限公司的鲁旺旺、张晨，深圳摩方材料科技有限公司的周建林等。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2020.110212（以上相关介绍内容由华南农业大学蒋卓副教授提供） 上述研究工作涉及的微尺度3d打印技术由深圳摩方材料科技有限公司提供，因此摩方公司就这一创新型成果对蒋卓副教授进行了更进一步的访谈，以下为部分内容：bmf：请问目前您与bmf的合作进展情况如何？蒋教授：2018年6月前后开始与bmf的合作，最开始了解摩方所做的微尺度3d打印技术之后，有通过3d技术打印微流控芯片的想法，画出设计图之后，与工程师沟通交流后，进行了装置打印，并进行了实验验证，发现其可以实现液滴的生成，且可以看到液滴的生成过程。通过设计图的不断修改以及实验验证，最终完成了单乳液生成装置，五个平行流道的单乳液生成装置，以及双乳液生成装置的设计制造。bmf：能否概括总结液滴反应器这个案例，以及bmf高精密3d打印在其中发挥的作用？蒋教授：目前进行微流控芯片的研发，大多是在pdms上进行，基于t-连接和流动聚焦原理。本论文基于流动聚焦原理进行了微流控芯片的开发设计，具有流动阻力小的优点，前期了解到微尺度3d打印技术的发展，可以实现微米级或亚微米级通道的制造，因而进行了相关芯片设计。实验发现3d打印过程中所使用的光敏树脂具有良好的特性，能较清晰的记录液滴生成过程，且材料具有两亲性，能够在同一装置上实现两种不同类型乳液的生成。在此基础上，无需对装置进行表面改性就能实现双重乳液的生成。此外，采用3d打印，可以制备具有复杂立体结构的芯片。这些为微流控在食品、化妆品及保健品乳液的产业化应用提供了另外一种可行的选择。bmf高精密3d打印是我们这项实验的基础，正是由于bmf帮助我们把芯片设计图变成实物，才能开展后续的实验，并发现这么多有趣的实验现象，也为我们后续的研究奠定了一定的研究基础。

国家CDC在Diagnostic Microbiology and Infectious Disease发表了一篇文章，文中使用naica微滴芯片数字PCR系统检测了不同时间段临床流感样本的病毒载量，来评估RNA完整性和样本采集质量及对监测系统中流感诊断的影响。.应用亮点：▶ 使用naica微滴芯片数字PCR系统完成RNase P(RNP)RNA和流感基因的检测。▶ 低病毒载量的流感样品（10 拷贝/μl），在采集八天后依旧可以被naica微滴芯片数字PCR系统检测到，高低病毒载量的流感样品之间存在明显不一致的降解速率。▶ 检测作为样本采集质量的关键指标RNase P(RNP)RNA，对于流感的预防和控制至关重要。流感监测对于流感的预防和控制至关重要。然而医院一般只进行流感抗原快速检测，核酸鉴定却在网络实验室进行。由于流感病毒作为一种RNA病毒，不如DNA病毒稳定。因此诊断目标区域的RNA稳定性和完整性是实验室检测的主要挑战，并且人们对冷藏临床标本中流感核酸的稳定性也知之甚少。本文采用先进的核酸定量技术--naica微滴芯片数字PCR系统、用于对临床样本的RNA完整性进行系统评价，探索流感监测标本质量控制和评价的科学方法。通过实时RT-PCR检测的所有甲型或H1型流感阳性样本用数字RT-dPCR检测也呈阳性。图1清楚地显示了RNA随时间的降解。在甲型流感和H1流感测试中，RNA降解随着时间的推移不断扩大。在所有四个时间点通过数字RT-dPCR共检测了91个甲型流感病毒阳性样本的RNA含量和72个H1阳性样品的RNA含量，发现低病毒载量样本RNA降解比高病毒载量更显著且速度更快。在低病毒载量甲型流感样本测试中，第4组RNA降解率为75%至100%共有8个，其中有5个样本的RNA降解为检测不到（图1C）。在H1测试中，在第4组中75%至100%的RNA降解有9个低病毒载量样本，其中7个样本的RNA降解为检测不到（图1D）。▲图1.阳性样本的RNA随时间降解。(A)甲型流感阳性样本的RNA降解。(B) H1阳性样本的RNA降解。(C)低病毒载量甲型流感样本的RNA降解。(D)低病毒载量H1样本的RNA降解。(E)高病毒载量甲型流感样本的RNA降解。(F)高病毒载量 H1 样本的RNA降解。RNA降解=（第1组RNA含量-第n组RNA含量）/第1组RNA含量*100%。Y轴代表样本数。蓝色条表示0-25%之间的 RNA 降解，橙色条表示 25%-50%之间的RNA降解，灰色条表示50%-75%之间的RNA降解，黄色条表示 75%-100%之间的RNA降解。在研究中使用第1组RNP和流感RNA浓度参数比较样本采集质量。RNP值是样本采集质量的关键指标。样品质量采用 A-D 等级进行评估。图2表明，样本采集质量存在明显变化。图3比较了四家医院的样本质量。在甲型流感检测中，从M医院采集的样本质量最好，N、L、P医院采集的样本质量次之；在H1测试中，医院N采集的样本质量最好（图3）。▲图2：样本采集质量评估。(A)使用甲型流感和RNP参数评估样本采集质量。(B)使用H1和RNP参数评估样本采集质量。X轴代表流感A M基因(A)或H1 HA基因(B)的Log10 RNA浓度。Y轴代表RNP的Log10 RNA浓度。一个点代表一个样品的结果。红点代表M医院样本，黄点代表L医院样本，绿点代表N医院样本，蓝点代表P医院样本。样本质量分为A、B、C、D四个等级。▲图3：不同医院样本采集质量的比较。(A)不同医院甲型流感阳性样本采集质量的比较。(B)不同医院H1阳性样本采集质量比较。蓝条代表A级样本，绿条代表B级样本，红色条代表C级样本，黄色条代表D级样本。使用naica微滴芯片数字PCR系统检测流感样本的病毒载量，研究RNA完整性和样本采集质量，提醒我们，应定期开展样本质量评估，以发现和改进医院样本采集中存在的问题。

导读反刍动物是指具有反刍习性的一类哺乳动物，如牛、羊、长颈鹿、兔子等。反刍动物采食一般比较匆忙，大部分未经充分咀嚼就吞咽进入瘤胃，经过瘤胃浸泡和软化一段时间后，食物经逆呕重新回到口腔，经过再咀嚼混入唾液并再吞咽进入瘤胃，这种行为称为反刍行为。反刍动物的食物种类比其他种类的动物更丰富，结构组成也更复杂，但草料中的粗纤维含量较高导致其难以消化，反刍动物依赖于胃部微生物群的代谢能力来消化各种物质，但其转化效率低也是养殖业广泛关注的问题。虽然已有研究证明瘤胃中不同微生物的活性可以调节宿主利用植物生物能量的能力，但定植于宿主瘤胃中的微生物却很少受到关注。奥地利维也纳兽医大学的Cameron等人在Research Square在线发表了题为《Differential partitioning of key carbon substrates at the rumen wall by recently diverged Campylobacteraceae populations》的研究论文。文章采用多重数字PCR（dPCR）量化同一菌科的两种菌群，分析反刍动物瘤胃上的定植菌群分布及生物进化动态，为今后畜牧业提高动物代谢能力的研究提供了新思路。应用亮点：▶ 宏基因组测序发现瘤胃上皮细胞中弯曲杆菌科两个种群的基因序列高度相似，利用naica微滴芯片数字PCR系统可以对两个种群进行精准量化。▶ 使用不同培养添加物后，可以利用naica微滴芯片数字PCR系统进行微生物种群分布跟踪。研究成果：作者通过对瘤胃上皮微生物组的16S rRNA扩增子分析发现了一个优势菌株（OTU）为弯曲杆菌科（Campylobacteraceae），并通过宏基因组测序发现该OTU两个主要种群Ca. C. stinkeris与Ca. C. noahi的基因含量高度相似，但pgl（蛋白质糖基化）操纵子不同。为了探究Ca. C. stinkeris与Ca. C. noahi两个种群空间分布的差异，作者通过naica微滴芯片数字PCR系统比较了这两个种群在不同动物瘤胃乳突离上皮壁最近和最远两个位置的含量。结果发现不同动物的两个种群在这两个位置的比例接近。▲图1 Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突顶端和隐窝的含量比例。A）从乳突切片两个位置提取DNA使用dPCR进行定量分析。B) Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在动物瘤胃乳突两个位置的含量比例。横坐标为取样动物的名字。然后作者使用naica微滴芯片数字PCR系统对两种菌群进行生长和适应性测定，数据显示Ca. C. stinkeris可以在以醋酸盐为主要碳源时积累的生物量，更好地生长，但被丙酸盐抑制，而Ca. C. noahiz在任何一种添加物存在的情况下在都没有检测到生长优势。因此，作者推断可能存在一些其他机制来最小化竞争，这种机制通过某些代谢生态位维度上的分化，防止它们生长动力学的重叠来支持两个种群的共存。▲图2 醋酸盐利用和丙酸盐抗性检测。A)通过种群特异性dPCR，评估添加5 mM醋酸盐（acetate）或丙酸盐（propionate）对生物量积累的影响。分别用单个菌株(左，单一培养)和竞争菌株(右，共培养)进行了实验。通过数字PCR这种精准的定量技术，作者发现在瘤胃乳突的顶端和隐窝都分布有这两种优势菌群，且与上皮细胞分布数目无显著的相关性。另外，这两种菌群能够促进相关脂肪酸的代谢，进而发挥促进食物消化的功能。该文章为通过调节反刍动物体内某些盐离子浓度来调节优势菌群的分布比例进而提升消化能力提供了思路。

导读韩牛（Bos taurus coreanae）是一种驯化的哺乳动物，在韩国消费市场作为食物资源，其牛肉消费量远超其他品种，这种消费模式导致了区分韩牛和其他牛品种的分子研究的出现。不仅是牛，其他经济动物的不同品种在市场中的经济价值也存在较大的差异，所以准确进行种质鉴定势在必行。在之前的一项研究中，使用传统的PCR方法和Sanger测序验证确定了由TE关联缺失事件产生的韩牛特异性SV。它可以用作区分不同牛品种的分子标记（即韩牛与荷斯坦牛）。然而，PCR存在缺陷，每个样品都有各种最终拷贝定量。为了克服传统PCR的局限性，并准确评估先前研究中确定的韩牛特异性SV位点，檀国大学生物医学科学系联合畜牧研究所和檀国大学医学院，使用naica️ 微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV位点进行了更为精确的检测，并将成果《Quantitative evaluation of the molecular marker using droplet digital PCR》发表在Genomics & Informatics杂志上。转座元件（TEs）约占牛基因组的一半。它们可以是一个强大的物种特异性标记，在基因组进化时没有结构变异（SV）的回归突变。因此，作者应用naica️ 微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV进行准确的定量检测。虽然样品在韩牛群体中的等位基因频率变化较低，但naica️ 微滴芯片数字PCR系统可以通过绝对定量进行高灵敏度检测，可以做到比PCR更准确的定量。所以naica️ 微滴芯片数字PCR系统平台相比于传统PCR更适用于分子标志物的定量评价。应用亮点：▶ 使用naica微滴芯片数字PCR系统对韩牛特异性SV进行准确的定量检测。▶ dPCR测定在计数单分子和分析特定群体的少量拷贝时可以高精度地定量，与qPCR相比，具有更高的准确性。▶ 经过sanger测序，确定了naica️ 微滴芯片数字PCR系统检测准确无误，且操作和成本均低于测序。▶ naica️ 微滴芯片数字PCR系统适用于分子标志物的定量评价。实验方法：检测样本信息：共提取了五个棕色韩牛DNA和五个荷斯坦DNA作为实验样本。检测方法：为了更准确地检测韩牛特异性SV，将“Del_96”位点应用于naica️ 微滴芯片数字PCR系统（Stilla Technologies）。进行naica️ 微滴芯片数字PCR系统前确认韩牛和荷斯坦牛的DNA的浓度定量。FAM引物组和FAM探针用于检测韩牛和荷斯坦牛基因组。VIC引物组和VIC探针设计在韩牛特异性缺失（图 1B)。因此，FAM引物组和FAM探针（阳性对照）设计在所有牛DNA中检测。VIC引物组和VIC探针设计用于仅检测韩牛的荧光。▲图 1B实验结果：FAM染料在所有牛基因组中均被检测到，VIC染料仅在韩牛样品中显示出显著的检测。这表明所有韩牛基因组都包含特定的缺失序列（Del_96区域）。在韩牛样品中检测到VIC染料的信号平均浓度为243（copies/ μL）。虽然在荷斯坦样品中也检测到平均浓度0.12（copies/μL）的VIC染料信号，但这些信号相比韩牛可忽略不计。▲naica微滴芯片数字PCR系统检测韩Del_96和荷斯坦样品之间区域的绝对拷贝数比较。浓度图在 X 轴上指示样品数，在 Y 轴上指示对数刻度条（拷贝/μL）。（A）在所有样品中检测到FAM荧光。韩牛样品的绝对拷贝数大约是荷斯坦样品的两倍。（B）仅在韩牛样品中强烈检测到VIC荧光。最后，文章Results and Discussion给出-数字PCR适合作为验证物种特异性标记的平台。综上，对于naica️ 微滴芯片数字PCR技术，准确定量绝对拷贝数是一个关键特征，相比qPCR准确性更高，naica微滴芯片数字PCR为本文的检测提供了有利的支持，也验证了这一特征。在不久的将来，通过将物种识别工具应用于naica️ 微滴芯片数字PCR系统，它作为大样本量物种鉴定平台具有巨大潜力。所以naica️ 微滴芯片数字PCR系统适合作为验证物种特异性标记的平台。期刊介绍：Genomics & Informatics是由韩国基因组组织发行的涉及农业和生物科学、生物化学、遗传学、分子生物学、健康信息学等领域的期刊。

导读在过去的几十年中，糖尿病的发病率在全球范围内显著增长。除了不健康的生活方式外，环境污染物被认为是糖尿病发生的危险因素。多环芳烃 (PAH)是一类含有2-7个芳环的有机化合物，由自然和人类活动产生并广泛存在的污染物。流行病学研究表明，PAHs水平与成人和儿童的肥胖和二型糖尿病相关。厦门大学生命科学学院细胞应激生物学国家重点实验室的研究人员在Ecotoxicology and Environmental Safety上发表了题为《Prenatal exposure to a mixture of PAHs causes the dysfunction of islet cells in adult male mice: Association with type 1 diabetes mellitus》的文章。文中应用naica微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因DNA甲基化水平进行量化，揭示了产前暴露于多环芳烃混合物对成年雄性小鼠胰岛细胞功能的不良影响。应用亮点：▶ 使用naica微滴芯片数字PCR系统对胰岛素编码基因启动子甲基化水平进行量化。▶ 在产前暴露于500µg/kg PAHs的小鼠中，胰岛素编码基因启动子的甲基化水平显著升高。▶ 产前暴露于PAHs可能促进I型糖尿病的发病。作者使用8种PAHs的混合物进行了实验，以研究产前PAHs对成年期胰岛细胞功能和质量的影响，同时试图阐明 I型糖尿病发病的环境原因。他们分离了成年雄性小鼠的胰岛，对胰岛素编码基因的启动子DNA甲基化水平进行分析。研究成果：▲图1. 产前暴露于多环芳烃对成年雄性小鼠胰岛素编码基因甲基化水平的影响。(A) 数字PCR结果代表性一维图。(B)胰岛素编码基因启动子甲基化水平。(每个处理三只母鼠, 每只母鼠取一个雄性后代) 。在本研究中，子宫内暴露于500µg/kg PAHs的小鼠胰岛中胰岛素编码基因启动子中的DNA甲基化水平显著增加，同时胰岛素编码基因转录显著下调。▲图2. 不同PAHs浓度对胰岛素编码基因转录水平的影响原文链接如下：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0147651322005358期刊介绍：Ecotoxicology and Environmental Safety 1977创刊，隶属于爱思唯尔出版集团。是一份多学科交叉期刊，主要研究环境污染对包括人类健康在内的生物体的暴露和影响。最新影响因子为7.129。naica六通道数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

在现代水产养殖中，水产养殖系统的水质直接影响鱼类的健康和生产。微生物在去除有机物和氮循环、有毒硫化氢(H2S)的产生方面发挥着至关重要的作用，但是如果微生物对鱼类致病或发挥益生菌特性，则会直接影响鱼类的健康。近日，法国Stilla公司和挪威SINTEF Ocean合作在《Journal of Microbiological Methods》杂志上发表了一篇名为“Absolute quantification of priority bacteria in aquaculture using digital PCR”的文章，旨在对水产养殖的相关优势细菌进行检测。在本文中，作者主要分析了与鲑鱼生产相关的三种不同的细菌：第一种为鱼类病原体，与鱼类的溃疡性疾病有关的Moritella viscosa，会引起肠性红嘴病的Yersinia ruckeri以及与鱼类的细菌性冷水病有关的Flavobacterium psychrophilum。第二种为可以从海产品转移到消费者身上的人类病原体，Listeria monocytogenes。第三种为通过破坏饲养环境威胁鱼类健康的细菌。通常硫酸盐还原细菌（SRB）在厌氧条件下通过将硫酸盐（SO42-）转化为有毒的硫化氢（H2S）来影响鱼类健康。可通过以Desulfovibrio desulfuricans为参考菌株进行SRB检测。研究学者利用naica微滴芯片数字PCR系统的单重和多重检测方式对上述优势菌种进行绝对定量。结果表明Moritella viscosa， Yersinia ruckeri，Flavobacterium psychrophilum检出限在20 fg左右，Listeria monocytogenes和Desulfovibrio desulfuricans DNA检测含量可低至2 fg，同时它们都具有较高的线性动态范围（图1）。多重cdPCR检测结果与在相应的单重分析中检测到的目标基因浓度非常吻合（图2，图3）。此次试验充分证明了naica微滴芯片数字PCR系统可以同时精确定量复杂水质样品中多种优势菌株。▲图1 ：naica微滴芯片数字PCR系统定量5种优势菌种的线性回归图，分别给出相应的方程和回归系数▲图2：对Yersinia ruckeri（A）Flavobacterium psychrophilum（B）的单、双重分析结果进行比较。在MMC-DNA背景(1 ng/μl)中添加Yersinia ruckeri ，Flavobacterium psychrophilum gDNA，10倍稀释后进行基因拷贝数定量。▲图3 ：在1 ng/μl MMC-DNA背景下，单重(圆形)和三重(三角形)测定的靶基因拷贝浓度绘制。恒等线表示每个点的X坐标和y坐标相等的位置。文章基于naica微滴芯片数字PCR系统完成对多种优势菌株的定量检测。naica微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司的naica微滴芯片数字PCR系统在进行核酸检测时具有独特的优势。该系统利用cutting-edge微流体创新型芯片—Sapphire芯片（或高通量Opal芯片）作为数字PCR过程的耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中。3色荧光检测仪器，整个流程只需要两个半小时，并可进行数据的质控和结果追溯分析，获得的数据真实可靠。naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

天眼查显示，深圳市汇顶科技股份有限公司近日取得一项名为“打码控制及打码方法、系统、芯片、电子设备及存储介质”的专利，授权公告号为CN111868669B，授权公告日为2024年8月6日，申请日为2020年3月17日。背景技术目前，电容主动笔与电容触控屏系统里，两者一般是基于预设的通信协议工作，主动笔的打码信号幅度在工作时一直是固定的，为了保证在最恶劣应用环境下也能正常工作，主动笔打码信号幅度通常会一直固定在一个很高的值。发明内容本申请部分实施例提供了一种打码控制及打码方法、系统、芯片、电子设备及存储介质。上述打码控制包括：获取触控屏的噪声幅度（301）；确定噪声幅度对应的打码参数值（302）；其中，打码参数值包括打码信号幅度；向与所触控屏交互的主动笔发送携带打码信号幅度的上行信号，供主动笔基于打码信号幅度进行打码（303）。采用本申请的实施例，使得主动笔可以根据应用环境自适应的调整打码信号幅度。

维也纳兽医大学的研究者们进行了一项回顾性研究，用以评估马细小肝炎病毒EqPV-H在蒂勒氏病以外的组织病理学异常的马和驴肝脏中是否存在及其相关性，研究者们希望通过该研究确认新发现不久的EqPV-H是否会导致其他的肝脏疾病，并且通过EqPV-H的感染情况进一步分析EqPV-H病毒的感染模式。亮点：1.通过采用新技术的回顾性研究，对之前收集的样本进行分析，找到EqPV-H病毒可能与肿瘤性疾病存在关联。2. 凭借naica微滴芯片数字PCR系统的直接绝对定量和对抑制剂的高耐受性，快速、高效的进行拷贝数的检测，确定组织样本中的病毒含量。3.通过对不同部位病毒含量的检测进一步佐证了EqPV-H病毒的嗜肝性，以及其慢性感染的可能性。马细小肝炎病毒是什么？蒂勒氏病是一种与马相关的急性、爆发性肝坏死疾病，该疾病1918年在南非发现，后续也不断有马出现该病，且主要与马源性生物制品如马血浆、破伤风和肉毒中毒抗毒素的给药有关，因此推测该病应该与一种传染性的病原体相关，但一直没有找到该病原体。直到2018年，科学家在一匹接受破伤风抗毒素后死于蒂勒病的马的血清和肝脏样本中检测到一种未知病毒，新发现的病毒被命名为马细小病毒肝炎EqPV-H。通过对最近的蒂勒氏病例检测发现，该病毒在染病马匹中均存在。且该病毒具有嗜肝性，血清和肝中的病毒载量最高。其他方面的研究也支持了该病毒是蒂勒氏病的病原体的假说。本文则主要通过对之前的标本进行分析，探寻EqPV-H作为一种新发现的病毒，其是否还有一些其他的病理作用，是否与其他肝脏疾病相关？回顾性的EqPV-H检测结果如何？研究者们收集了各类因肝组织病理学异常的临床样本，将其分为7组，包括肿瘤疾病，炎症性疾病、肝硬化、循环障碍、毒性和肝代谢疾病、多种疾病（1-5组中2种以上的病理学特征）和正常肝组织。在这些收集到的92例肝脏样本中，只有2例发现了EqPV-H病毒，且两例均诊断为腹部肿瘤。但癌症与机会性感染的高易感性是相关的，因为肿瘤性疾病伴随的全身虚弱和免疫抑制可能促进EqPV-H继发感染，所以EqPV-H是否可能是马科动物原发性肝肿瘤发生的诱因，需要进一步的研究来评估。通过对这两例样本的进一步分析发现，在这匹马的脾脏组织（肿瘤转移部位）以及心脏和肺组织中也可以检测到非常低的EqPV-H。这与之前的研究相一致，肝脏中病毒载量最高，其他组织中含量较低但也可持续存在，这意味着该病毒可能存在慢性感染。进一步通过naica微滴芯片数字PCR系统对病毒的载量进行绝对定量分析，EqPV-H核酸阳性的两个肝脏样本，病毒载量分别为5×103和9.5×103GE/百万细胞，略低于其他研究中肝脏样本1.26×104GE/百万细胞到2.04×109GE/百万细胞的病毒载量，这可能是慢性感染的另一个迹象。▲ naica微滴芯片数字PCR系统检测肝脏1号和2号样本中EqPV-H和细胞校正基因TTC17绝对定量结果。由于这项研究是回顾性的，所有的组织样本在室温下被石蜡包埋1至17年，这可能会影响可检测病毒的数量。但仍然在其中2匹肿瘤性疾病的马样本中检测到EqPV-H病毒，这表明EqPV-H感染和肿瘤性疾病之间可能存在关联甚至相互作用。尽管这篇文章最终并未得出某种疾病与EqPV-H的确切关系，但是通过naica微滴芯片数字PCR系统这样的新技术和新发现的病毒EqPV-H对以前的样本进行回顾性研究，仍然发现了一些之前从未了解到的新内容，也为其他的研究提供了新的思路和方向。期刊《viruses》Viruses (ISSN 1999-4915) 是一个国际性开放获取期刊， 至今已被SCIE、PubMed 、Scopus等各类数据库索引，其最新影响因子为3.465。作为病毒学研究的高级论坛，该期刊旨在帮助研究人员细致的展示他们的前沿发现和观点，并使其迅速传播。naica微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司的naica微滴芯片数字PCR系统在进行核酸检测时具有独特的优势。该系统利用cutting-edge微流体创新型芯片—Sapphire芯片（或高通量Opal芯片）作为数字PCR过程的耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中。3色荧光检测仪器，整个流程只需要2.5小时，并可进行数据的质控和结果追溯分析，获得的数据真实可靠。naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

微流控芯片分析是当前的科技前沿领域之一，其目标是通过对芯片微通道网络内微流体的操纵和控制，完成化学实验室中取样、预处理、反应、分离和检测等分析功能，实现分析装备的微型化、集成化和自动化，最终实现芯片化，即所谓“芯片实验室”(Lab-on-a-chip)。微流控芯片已被列入21世纪最为重要的前沿技术的行列。　　浙江大学微分析系统研究所是国内建立较早的专门从事微流控芯片相关技术研究的科研机构，建所十年来取得了许多研究成果。2010年8月21日，在第三届全国生命分析化学学术报告与研讨会上，仪器信息网编辑(以下简称“Instrument”)就该研究所的情况与微流控芯片的研究现状、技术发展、产业化等问题采访了浙江大学微分析系统研究所所长方群教授。浙江大学微分析系统研究所所长 方群教授　　Instrument：方教授，您好!首先请您介绍下浙江大学微分析系统研究所的相关情况，以及贵所建立以来在微流控技术方面取得了哪些成绩?　　方群教授：浙江大学微分析系统研究所是我国已故的著名分析化学家方肇伦院士于2000年1月创建，其目标是借助浙江大学学科比较齐全、综合交叉优势明显的特点，发展具有中国特色的微流控芯片分析技术与系统。目前，研究所有教师11名，研究生40余名。　　研究所的研究主要围绕微流控芯片展开，研究方向涉及：微纳流控芯片加工和表面处理技术、工艺 微流体操控技术、方法和理论；微流控芯片取样、试样引入和前处理、反应技术；微流控芯片光谱、电化学、质谱检测技术研究；基于微流控原理的液滴分析、毛细管电泳、流动注射分析、生物传感器分析系统研究，以及纳米技术和仿生技术在微流控系统中的应用；基于微流控技术的微型化分析仪器研制；微流控系统在生物分析、单细胞分析、蛋白质组研究、临床检验、高通量筛选中的应用。　　目前，研究所在微流控芯片简易加工技术、微流控试样引入技术、微流控单细胞分析的集成化、微流控荧光和光度检测系统的微型化等方面，取得了具有国际先进水平的研究成果。十年间，研究所发表了140余篇高水平的SCI论文，共承担和参与省部级以上项目50余项，申请国家发明专利40余项，其中20余项已获授权。2003年科学出版社出版了由方肇伦院士主编，研究所全体老师参加撰写的国内第一部有关微流控芯片的专著“微流控分析芯片”。研究所还研制了多种具有自主知识产权的微流控分析仪器装置或样机，为相关仪器的产业化创造了有利基础。　　Instrument：您是973项目“微流控学在化学和生物医学中的应用基础研究”中“高速及多通道阵列微流控分离检测新方法的研究”课题的负责人，请谈谈该课题的进展情况，以及到目前为止取得了哪些成果?遇到了哪些困难?　　方群教授：由复旦大学杨芃原教授任首席科学家，由全国11家单位参加的973项目“微流控学在化学和生物医学中的应用基础研究”分为6个课题，我所负责的是其中第三课题，参与单位有浙江大学、中科院大连化学物理研究所、东北大学和中科院长春应用化学研究所，主要进行高速及多通道阵列微流控分离检测新方法的研究。目前，该课题研究进展顺利，已取得一些出色的研究成果，预计能够完成既定目标。　　我的研究组主要进行了微流控系统的试样引入技术研究，将微流控芯片与缺口管阵列结合，进样通量最快可以达到6000个样品/小时，这是目前文献报道中单通道通量最高的芯片进样方法。同时，我们通过将自发进样技术与基于短毛细管和缺口管阵列的毛细管电泳(CE)系统相结合，建立了一种微流控平移自发进样方法，将进样量减少至低于100pL的水平，并进一步将该方法应用于高速毛细管电泳(HSCE)分析，建立了一种通用型的HSCE系统。该系统应用于氨基酸试样的电泳分离，其分离速度和效率等性能已经达到甚至优于芯片HSCE系统。在此基础上，研究组还将皮升级平移自发进样方法及其HSCE系统成功地应用于基于胶束电动色谱模式的氨基酸手性分离和基于凝胶电泳模式的DNA片段和蛋白质分离中。　　近期，我们研究组还研制了一种用于纳升级试样测定的全集成微型化手持式光度计。该光度计所有部件包括双波长紫外发光二极管(LED)光源、光电二极管检测器、长光程液芯波导检测池、微量试样驱动装置、控制电路、液晶显示器和电池均集成于12cm×4.5cm×2.1cm 的仪器内。该仪器成功应用于微量DNA 试样的纯度和含量测定，以350nL的试样消耗获得了约15mm的有效光程。对比商品化的微消耗光度计，手持式光度计以其1/3的试样消耗量获得了其15倍的检测光程，且价格低廉，在现场分析和即时检验等领域具有很好的应用前景。此外，我们还将该光度计与缺口管阵列结合，成功用于血清中总胆固醇含量的快速自动分析。浙江大学微分析系统研究所方群教授研究组研制的手持式光度计　　在研究中，我们确实遇到了一些困难。首先，寻找能产生原创性成果的研究方法和思路是一个难点。其次，微流控芯片的研究是多学科综合性交叉的研究，需要生物、医学、光学、机械、电子等其他研究领域人员的参与，但我们现在缺乏这方面的人才。再有，微流控芯片的研究成果产业化困难。实验室的研究出来的装置距离市场上出售的产品有相当大的距离，这里面还涉及到与企业之间的合作等诸多问题，所以比较困难。　　Instrument：下一步微分析系统研究所的工作将主要集中在哪些方面?　　方群教授：研究所成立之初，当时的浙江大学校长潘云鹤院士对我们的期望是“顶天立地”。“顶天”即要做好原创性的基础研究，“立地”就是要把研究成果实现产业化，做成商品化仪器，应用于各种实际应用领域。微流控芯片的研究已有近二十年的历史，目前，在某种意义上，其研究已处于一个“十字路口”的阶段了。所以根据建所之初的规划，以及微流控芯片技术当前的发展状况，我们研究所明确了下一个“十年”的工作方向：　　(1)坚持进行原创性的研究。　　研究所建立之时，方肇伦院士就一直强调要做有创新性的研究工作和要有“小米加步枪”的创业精神。近些年来，我们更是把工作的原创性和系统性放在首位。我们试图走通这样一条道路，即从新现象的发现，到新方法的提出，新系统的建立，一直到新仪器的产业化和实际应用的道路。微流控芯片因其结构微型化，因而具有许多宏观系统不具有的特点。这些特点使其在研究中能够产生一些新现象，基于这些新现象建立的新方法新技术则具有较强的原创性，而基于此研制出的仪器装置和系统是全新的，研究者可以拥有自主知识产权，然后可以将其产业化。所以，原创研究是后续应用和产业化的基础工作，一定要做好。　　(2)研究所将在微流控芯片的应用和产业化方面投入更多精力。　　让微流控芯片产业化，是我们研究所的更高目标。在原创研究的基础上，我们试图将现有的微流控技术研究成果进行整合，构建出完整的仪器，然后将这些仪器推广到多个应用领域，尤其是化学、生物医学、药学、临床检验和现场分析等一些重要领域，希望能够产生重要的影响，对微流控芯片的产业化产生一些推动作用。这方面的工作难度很大，我们将尽力而为。　　Instrument：您前面所说的“微流控芯片技术的研究已处于‘十字路口’阶段”，其具体涵义是什么?能否为我们解释下?　　方群教授：这里我是用“十字路口”这四个字来形容当前微流控芯片技术的研究现状。以在分析化学中的情况为例，微流控芯片出现之初，研究者众多，大家在分析化学的各个领域都进行了普遍地尝试。然而，十多年已过去，微流控芯片分析领域内相对容易研究的领域已基本了解清楚，而剩下的领域和任务都是“硬骨头”。这些“硬骨头”研究难度大、耗费时间长、不易出成果且成果产业化难度大，这需要研究者具有极大的毅力、耐力以及坚持的信心。　　在这样的情形下，研究者们面临着多种选择，也即处在“十字路口”。坚持还是放弃，这是不容易决定的。而我们研究所不会轻易改变研究方向，一定会坚持啃“硬骨头”。　　Instrument：能否谈谈当前我国微流控芯片研究的情况以及在国际上所处的地位?该领域当前的研究热点与难点是什么?未来发展趋势如何?　　方群教授：我国科学家们对微流控芯片的研究大部分从2000年以后开始。2001年，国家自然科学基金委启动了题目为“微流控生化分析系统的基础研究”的重大研究项目，这个项目对我国微流控芯片技术的发展起到很大的推动和促进作用。到2006年，相关的研究几乎是“遍地开花”。到目前为止，我国学者发表的以“微流控(microfluidic)”为主题词的SCI论文数目仅次于美国，位居世界第二。可以说，我国的微流控技术的研究水平在国际上处于较先进的地位，在部分研究领域已具有一定的国际领先优势。　　从已发表的论文来看，目前微流控芯片研究的热点主要集中在以下几个方面：(1)纳流控或微-纳流控；(2)微流控芯片在细胞生物学中的应用；(3)液滴微流控系统。　　我个人认为，未来的五到十年，微流控芯片研究可能会有以下几个发展趋势：　　(1)微流控芯片研究将向极限发展：从微米到纳米，从多细胞到单细胞，从大量分子到单分子，从单一通道到多通道阵列，分析通量越来越高；　　(2)微流控技术不断向其它相关学科渗透，相互间的结合将更为紧密；　　(3)微流控液滴分析将得到很好的发展，尤其在分析化学和高通量筛选领域；　　(4)微流控芯片的应用领域将继续拓展，将有可能成为科学研究的工具；　　(5)微流控芯片将实现产业化，相关仪器将得到推广。　　Instrument：微流控芯片目前的应用领域是哪些?将来可能向哪些领域拓展?目前科学家们是否已经找到微流控芯片的“Killer Application(关键性应用)”?　　方群教授：目前，微流控芯片的应用领域非常广阔，已超出了其创始人原先预料的那些领域。微流控芯片出现后，其应用领域很快从分析化学扩展到医学、药学、生物化学、细胞生物学、分子生物学、合成生物学、环境分析、化工、材料科学，甚至物理光学、计算机学等领域，而且目前还在持续拓展中。　　就目前的情况看，国际上对具体什么是微流控芯片的“Killer Application”，还未形成一致的看法。甚至有科学家认为微流控芯片可能没有“Killer Application”，而是有很多“Application”。通常我们认为微流控芯片分析系统比较适用于药物筛选、疾病诊断，这主要是针对微流控芯片的快速、高通量和低消耗的特点来说的。因为在这两个领域，所要筛选的样品的数量非常之大，并且要求筛查速度快、样品和试剂的消耗量低，而这正好是微流控芯片系统的特点，所以其在这方面将会大有可为。此外，微流控芯片系统微型化、集成化和自动化的特点使得它很适合应用于现场和个体分析。我个人认为：微流控芯片的“Killer Application”最有可能出现在POCT(即时检验，Point-of-Care Testing)领域。　　Instrument：至今为止，国内外仪器厂商只有少数几家公司推出过微流控芯片的仪器，微流控芯片的产业化进程发展比较缓慢。您认为当前微流控芯片产业化的困难在哪里?以及应当如何推进其产业化?　　方群教授：目前，微流控芯片的产业化确实进行得较为缓慢，相关仪器的销售也不尽如人意。追溯微流控芯片产业化的历程，或许我们可以从中得到一些启示。　　微流控芯片出现之初，大家都非常看好它，很多的风险投资蜂拥而至，所以在这个领域，一下子建立了许多的公司，并有相关产品推出。但随后不久，投资企业发现这个领域不能立竿见影，所以就转向了，这就形成了微流控芯片这个领域产业化的低谷。究其原因，我想可能是：最开始大家都看到了这个领域的广阔前景和光明前途，但却低估了该领域研究的难度和技术的复杂性。但是，伴随着产业化的低谷，微流控芯片的基础研究却蓬勃发展起来，进行得如火如荼，这就说明当初人们对这个领域的认识还不够透彻，研究还不够深入，这直接影响了其产业化的进程。　　而先前推出的产品在市场定位上并不明确，这些产品虽有一定的应用领域，但其介于通用与专用之间，难以打开广阔的市场。微流控芯片产业化的困难就在于其相关技术还不是很成熟，科学家们也还没有找到一致公认的“Killer Application”。而促进其产业化，就是要加强相关研究，在技术和应用上寻求突破。目前，微流控芯片历经十几年的基础研究积累，已经到了一个可以出一些重要的产业化成果的阶段。最近，已经出现了一些好苗头，一些公司又推出一些新的产品，利用微流控芯片完成样品的前处理，然后与其他仪器联用。这些仪器可以手提，可以做现场检测，将会有广阔的应用前景。　　这说明微流控技术的产业化虽然还有较长的路要走，但已曙光初现。我们希望有远见和有实力的企业能够加入到这一进程中，与科学家们一起合作努力，以早日实现微流控技术的全面产业化和广泛的普及应用。　　后记　　在近两个小时的采访之中，方群教授一直强调：“微流控芯片的研究目前主要是基础研究为主，微流控技术的产业化需要较长时间来解决一些基本问题。”也许正是因为如此，微流控芯片的产业化之路才走得如此艰难。但即便如此，方群教授以及他所在的浙江大学微分析系统研究所一直“顶天立地”，从未放弃过在微流控芯片科研与产业化方面的努力，他们这种坚持不懈、勇攀高峰的精神让人着实敬佩。　　采访编辑：杨丹丹　　附录1：方群教授简历　　方群，浙江大学化学系教授，浙江大学微分析系统研究所所长。辽宁大学分析化学学士(1985年-1989年)，沈阳药科大学药物分析学硕士(1989年-1992年)和博士(1994年-1998年)。目前主要从事微流控分析的研究工作，研究方向包括微流控高通量试样引入和前处理技术、微流控液滴分析和毛细管电泳分析、微流控光谱和质谱检测技术、微型化分析仪器研制，以及微流控系统在生化分析、临床检验、药物筛选、蛋白质组和单细胞分析中的应用。发表研究论文60余篇，参加出版专著2部，申请国家发明专利18项，其中9项获得授权。主持国家和省部级科研项目10项，2006年获得教育部新世纪优秀人才支持计划资助，2008年获国家自然科学基金委杰出青年基金资助。目前担任中国化学会有机分析专业委员会委员。担任“Analytica Chimica Acta”、“Analytical and Bioanalytical Chemistry”、“色谱”、“分析化学”、“分析科学学报”和“化学传感器”的编委。　　附录2：浙江大学微分析系统研究所介绍　　浙江大学微分析系统研究所由我国著名分析化学家方肇伦院士创建于2000年初，目标是发展具有中国特色的微流控芯片(Microfluidic chip)分析技术和系统。微流控芯片分析是当前的科技前沿领域之一，其目标是通过对芯片微通道网络内微流体的操纵和控制，完成化学实验室中取样、预处理、反应、分离和检测等分析功能，实现分析装备的微型化、集成化和自动化，最终实现芯片化-即所谓“芯片实验室”(Lab-on-a-chip)，使分析效率成百倍、千倍地提高。　　研究所现有教授5名，副教授5名，实验技术人员1名，博士和硕士研究生40余名。研究所每年在化学一级学科和分析化学二级学科招收博士和硕士研究生10余名，并接受博士后人员和访问学者，同时欢迎生物、医学、药学、生物医学工程、光学、电子学、流体力学等相关专业的同学报考研究生。　　研究所研究方向涉及微纳流控芯片加工和表面处理技术、工艺，微流体操控技术、方法和理论，微流控芯片取样、试样引入和前处理、反应技术，微流控芯片光谱、电化学、质谱检测技术研究，基于微流控原理的液滴分析、毛细管电泳、流动注射分析、生物传感器分析系统研究，以及纳米技术和仿生技术在微流控系统中的应用，基于微流控技术的微型化分析仪器研制，微流控系统在生物分析、单细胞分析、蛋白质组研究、临床检验、高通量筛选中的应用。同时，在此基础上积极寻求微流控分析仪器的产业化之路。　　研究所成立近十年来，在全所师生的共同努力下，取得了可喜的成绩，探索出了一条有中国特色的发展微流控芯片分析的有效途径。在该领域的研究取得一系列重要突破，部分成果，包括：微流控玻璃芯片的简易加工技术、微流控芯片高通量试样引入技术、微流控单细胞分析的集成化、微流控吸收光度和激光诱导荧光检测系统的微型化等在相关学术领域已具备一定国际领先优势。研究所成立以来，共承担和参加省部级以上项目50余项，其中主持国家自然科学基金重大项目1项，国家杰出青年基金1项，国家自然科学基金面上项目11项，主持国家科技部863项目课题1项，973项目课题1项，主持省部级科研项目10余项。发表SCI论文140余篇。申请国家发明专利40余项，其中21项已获授权。2003年科学出版社出版了由方肇伦院士主编，研究所全体老师参加撰写的国内第一部有关微流控芯片的专著“微流控分析芯片”。此外，研究所还研制了多种具有自主知识产权的微流控分析仪器装置或样机，为相关仪器的产业化提供了有利基础。

减数分裂通过产生单倍体细胞和基于同源重组（HR）产生的遗传变异来支持有性生殖。HR通过重组交换(CO)、同源染色体之间的联会，交换等来确保减数分裂染色体分离，同时保证遗传变异在育种过程中发挥作用。在植物中，同源重组可以通过几种技术检测到，例如通过减数分裂染色体分析进行细胞学检测，通过测序进行基因分型和分离群体中的分子标记或荧光标记株系（FTLs）。FTLs在拟南芥中是测量花粉或种子中减数分裂重组事件的有力工具。但FTLs不适用于作物，因为在基因组特别大的作物中产生FTLs既费力又昂贵。此外，不同的作物或某些基因型不适合遗传转化。作为替代，使用小孢子(四分体或花粉核)基因分型或测序用于直接检测减数分裂产物中减数分裂重组的结果。然而，作物小孢子的测序/基因分型相当昂贵，因此可以进行检测的数量有限，特别是对于大基因组物种如谷物。在受精前测量雄配子的减数分裂重组率有样本量大，分子标记分析独立和即时重组交换分析的优势，但配子DNA含量有限，测序/基因分型方法通常依赖于全基因组扩增(WGA)。而直接通过PCR反应分析单个配子进行基因分型也由于单倍体配子的低DNA含量无法达成。在大麦中，单花粉核基因分型是通过荧光激活细胞分选从种内杂种中分离出单个单倍体花粉核，然后进行WGA和多位点KASP基因分型或单细胞基因组测序完成的。单个单倍体花粉核的DNA有限，且WGA价格较高，导致分析样品的数量有限，无法完成高通量的分析。德国莱布尼茨植物遗传和作物植物研究所的科学家近日在《The Plant Journal》上发表了一篇减数分裂重组率测量的相关文献，该文章采用naica微滴芯片数字PCR系统对配子中减数分裂重组率进行测量，实现高通量和低成本的基因分型。使用基于naica微滴芯片数字PCR系统的基因分型分析，无需大量预先进行的WGA就可完成对大麦花粉细胞核中减数分裂重组率的高通量测量。在取得花粉后，将花粉中的花粉核取出，并通过流式进行纯化，将得到的花粉核加入naica微滴芯片数字PCR系统的Mix中进行检测，从而得到减数分裂重组率，通过对总共42，000个单个花粉核进行基因分型(每株分析多达4900个核)，在杂交植物中测量了两个着丝粒和两个远染色体间隔内的减数分裂重组率。花粉核中确定的重组频率与分离群体中的检测到的频率接近。▲ 图1：用naica微滴芯片数字PCR系统进行大麦单花粉核基因分型的工作流程。（a）杂交植物的花药；(b)通过使用不同筛孔大小的过滤器(100和20微米)在悬浮液中分离花粉和花粉核。(c)花粉核用碘化丙锭染色，并流式分选到数字PCR反应Mix中。(d)将25微升数字PCR反应Mix(包括分选的花粉核)装入sapphire芯片的四个腔室之一。(e)在Geode中进行液滴生成和热循环。(f)在热循环之后，在naica Prism 3中扫描sapphire芯片，然后在Crystal Miner软件中进行数据分析该文章在进行花粉核减数分裂重组率的检测时采用双探针法，如前期可行性验证时检测的InDel3118和InDel3135之间的区间Id 3-1，用HEX标记Barke (B)等位基因特异性探针(绿色)，用FAM标记Morex (M)等位基因特异性探针(蓝色)(图2b)，研究者将来自亲本基因型的花粉核以1∶1的比例混合，同时也检测了Id 3-1杂合的杂交植物的花粉核。在亲本混合样本检测中，两种亲本基因型的液滴相等，两种标记显示相同的荧光(B的HEX或M的FAM)(图2b)。在杂交材料样本检测中下，预计会出现代表重组事件的不同液滴群，即同时显示两种颜色的液滴(InDel3118为HEX，InDel3135为FAM，反之亦然)(图2b)。在实际检测中发现，亲代基因型得到了数量大致相等的液滴，它们对两种标记物显示出相同的荧光(图2d，e，绿色和蓝色矩形)。在对杂交植物的花粉核的检测中，检测到具有两种颜色(HEX和FAM)的液滴，表明重组事件(图2e，红色矩形)。此外，可以区分只有一个标记成功扩增的液滴(图2d，e，簇I和iii)以及没有任何扩增的液滴(图2d，e，簇ii)。表明使用naica微滴芯片数字PCR系统对单个花粉核进行包裹和基因分型是完全可行的。▲ 图2。用naica微滴芯片数字PCR系统进行大麦花粉单核基因分型。(a)在大麦染色体1和3上定义四个染色体间隔的的InDel或单核苷酸多态性(SNP)标记。(b)以Id 3-1为例的基于naica微滴芯片数字PCR系统的花粉核基因分型分析:两种荧光探针的可能组合能够区分重组和非重组花粉核。（c）有效微滴阵列原始视图。每个腔室通常包含大约25000个稳定的有效液滴。在任何通道(FAM或HEX)中成功扩增的液滴是浅灰色的，而暗灰色的液滴是阴性的。(d，e)来自芯片室的基于naica微滴芯片数字PCR系统的花粉核基因分型数据，在软件中显示为来自以1:1比例混合的亲本基因型的花粉核的点图(d)和来自与Id 3-1杂合的杂交植物的花粉核的点图。(e)通过两个HEX标记的(绿色方框)或FAM标记的等位基因探针(蓝色方框)将两个非重组亲代群体检测为具有成功基因分型的微滴。在亲代基因型混合物(d)的点状图中以灰色框表示HEX和FAM双阳性微滴为假阳性+噪声。杂交植物中HEX和FAM双阳性微滴为包括假阳性和噪音在内的重组群体，显示为红色方框(e)。簇(I)和(iii)代表仅成功扩增一种标记的微滴naica微滴芯片数字PCR系统具有极高的分辨率，因此在那些成功扩增标记物的微滴中，也可以观察到微滴内的细胞核(图2c)，研究者通过对微滴包裹核的数量分析进一步优化实验，通过用热稳定的限制性酶预处理花粉核来提高基因分型的效率，且因为细胞核数量与单个包裹细胞核的微滴数量呈正相关，提出上样细胞核的最佳区间（不同物种的不同大小细胞核有差异）。本文基于2色探针进行检测是非常成功的，而进一步通过6色平台可以同时进行更多组基因分型检测，将获得多重基因分型数据，也可以对相同或不同染色体上的一个以上染色体间隔的重组率进行平行测量，或者对CO干扰强度/存在的测量。总的来说，基于naica微滴芯片数字PCR系统的单个大麦花粉核基因分型在种内杂种植物的规定染色体间隔内提供了可靠、快速和高精度的减数分裂重组测量。来自一系列具有不同细胞核和基因组大小的物种的细胞核的成功包裹表明，所提出的方法广泛适用于单个细胞核的基因分型。德国莱布尼茨植物遗传与作物研究所(IPK)的Stefan Heckmann教授和Yun-Jae Ahn博士也给我们在线分享了他们的研究成果，想要直观的去了解这篇文章的详细内容，请点击https://mp.weixin.qq.com/s/KNXVs6rOt8MYpBjzuKZZ9A进行观看哦。本文链接：https://doi: 10.1111/tpj.15305naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

自从引入联合抗逆转录病毒疗法 (ART) 以来，HIV-1感染已从一种致命疾病转变为一种可控制的慢性疾病。然而，虽然ART可有效抑制个体的病毒复制，但它并不能治愈HIV-1感染。这是由于患者体内存在一个潜伏病毒库（latent resservoir），其中包含一小部分具有复制能力的完整原病毒（约占1-5%），在ART停止后为病毒复制提供“燃料”。因此，科学家若想通过消除该病毒库达到HIV-1治愈的目的，就不得不对这些完整原病毒进行准确评估。但是，接受ART治疗的患者可能具有载量非常小的完整潜伏病毒库，在有限的血液采样中进行检测，可能会遗漏这些潜在储库。▲图源：网络（侵删）在过去的几年里，已经出现了几种基于PCR与二代测序 (NGS) 相结合来检测病毒库的方法。比如基于双重dPCR方法来量化HIV-1患者的完整原病毒，即IPDA（intact proviral DNA assay）方法，该方法通过双重实验检测HIV-1基因组中的PSI和ENV两个靶点。另一种常见方法是Q4PCR，其在HIV-1全长测序方案中引入了四重qPCR，在全长测序之前评估HIV-1基因组的完整性。尽管这些方法提高了检测灵敏度并且可以提供全长的 HIV-1序列，但其成本效益不高，需要多步人工操作且耗时较长。比利时根特大学、根特大学数字PCR联盟、艾滋病毒治疗研究中心等科学家近日在知名期刊《Methods》上发表了一篇HIV-1病毒库研究相关文献，文章对IPDA方法和Q4PCR方法进行集成，并在naica微滴芯片数字PCR系统进行验证，该方法增加了IPDA 方法检测HIV-1的靶点数量，提高了检测灵敏度，实现对潜伏病毒库的精准定量。研究方法：结合IPDA和Q4PCR方法，设计基于naica微滴芯片数字PCR系统的三重数字PCR实验。☑ PSI靶点-FAM蓝色探针标记☑ ENV靶点-HEX绿色探针标记☑ GAG靶点 & POL靶点-Cy5红色探针标记▲ 靶点对应的基因组位置图研究结果：☑ 使用J-Lat 8.4细胞系（每个细胞含有1拷贝的HIV-1基因组）进行单重实验，并测定naica微滴芯片数字PCR系统三重试验的性能，结果显示定量结果和理论值一致，重复性好；各靶标阴阳性微滴区分良好。▲ 对阳性对照J-Lat 8.4细胞的拷贝数进行量化-设定PSI、ENV、GAG/POL单重检测及IPDA和三重等多重实验，并对DNA剪切情况进行校正（DSI）☑ 使用naica微滴芯片数字PCR系统直接定量来自HIV-1患者的五个PBMC样本，这些样本病毒载量较低，且均经过ART治疗，检测结果显示5个患者均检出了HIV-1。此外，发现一个比较有趣的现象，在患者SLR_26样本中几乎没有检测到ENV且PSI也只有非常低的信号，该结果表明PSI和ENV序列中可能存在缺失或突变，如果只检测这两个靶点的话，该病人可能被判读为HIV-1阴性。幸运的是，使用naica微滴芯片数字PCR系统设计的三重实验，GAG或POL基因正常检出，表明该样本含有HIV-1。▲ 使用naica微滴芯片数字PCR系统对5个HIV-1病人的PBMC(每百万个)进行定量文章结论：通过naica微滴芯片数字PCR系统对HIV-1患者潜伏病毒库进行了量化，相较于传统方法增加了亚基因组区域的检测数量，提高了对潜伏病毒库的检测的灵敏度，降低结果误判的可能性，且该方法甚至可以在未来开发的5色或6色的数字PCR系统中进一步放大。原文链接如下：https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2021.05.006单位简介：根特大学（Ghent University），简称UGent，由荷兰国王威廉一世于1817年创办，迄今已有200多年历史，是比利时学术排名第一的世界顶尖研究型大学，一直以其极高的学术水平享誉全球，2020年世界大学学术排名中位列第66名，根特大学校友中诞生了4位诺贝尔奖得主。随着数字PCR技术的发展，根特大学已成立数字PCR联盟，该联盟致力于开发数字PCR检测和数据分析工具，同时该平台还会不定期举办数字PCR培训课程，帮助广大学子及专业人士更好的了解和应用数字PCR技术。naica微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司的naica微滴芯片数字PCR系统在进行核酸检测时具有独特的优势。该系统利用cutting-edge微流体创新型芯片—Sapphire芯片（或高通量Opal芯片）作为数字PCR过程的耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中。3色荧光检测仪器，整个流程只需要2.5小时，并可进行数据的质控和结果追溯分析，获得的数据真实可靠。

多重分析，即在单个反应中检测多个靶标，可以帮助用户节省宝贵的样品，并节省时间、试剂和成本。此外，和做多次单重实验相比，由于多重反应所有靶标都在同一个反应中进行扩增和检测，使得样品和试剂的移液操作误差减少，因此多重检测可以提高定量精度。naica微滴芯片数字PCR系统的多重检测与单重检测一样灵敏和精准。专业的分析设计和优化可以实现更复杂的多重检测，从而在单个PCR反应中用多对引物和探针扩增多个DNA目标。Crystal Miner软件是一个开放的数据分析软件，可以通过其提供的强大工具来帮助优化和完成多重分析。评估引物和探针性能的实验指南1.Stilla建议使用naica multiplex PCR mix，该试剂设计的初衷是为了得到更好的多重naica微滴芯片数字PCR系统的实验数据。2.单重反应测试。在进行多重反应之前，每个引物/探针/模板均需要进行单重性能验证。例如，对于三重分析，在多重反应混合进行之前，首先应对核酸靶标进行三个单重反应。当进行单重反应时，预期结果只出现单一阳性。3.为了优化多重分析性能，样品性质也是十分重要的因素(例如，游离DNA和基因组DNA需要设计不同的DNA片段，分析游离DNA需要设计成短片段DNA，分析基因组DNA需要设计更完整的DNA片段)。4.使用的DNA模板应该没有污染物和可能的抑制剂。如果样品材料稀少或不容易获得，可以合成寡核苷酸作为模板分析优化。5. 评估每个单重反应的退火温度范围，在最佳反应温度下，阳性和阴性微滴分离良好且没有非特异性扩增(图1)。由Crystal Miner软件(图2)提供的Stilla可分离评价可以作为一种度量标准，用于确定所有探针的最佳退火温度。如果单重反应没有被很好地优化，可能会出现明显的非特异性扩增。此外，非特异性扩增可能由几个非优化参数造成。包括引物/探针二聚体或引物/探针非特异性。在这种情况下，可以采用多种方法限制非特异性序列的扩增，如提高退火温度、进行touch down PCR或重新设计引物序列等。实验前可使用相关软件评估引物探针的特异性。▲图1 ：Crystal Miner软件展示单重反应一维点状图，在60°C到65°C退火温度内， 蓝色、绿色和红色荧光通道检测到的荧光强度。黑框部分表示单重反应的最佳退火温度。可分性评分(e)可用于确定3个靶标扩增的最佳退火温度。(带*数字为可分性评分)▲图2 ：可分性评分是基于阳性和阴性微滴群体的距离。可分性评分是由Crystal Miner软件自动计算，并可以在高级QC标签栏下找到。6.在选定的退火温度下，使用所有引物和探针进行多重naica微滴芯片数字PCR系统，并以区分度为指导，评估反应性能。如果有需要，可从以下几点优化:★ 调整PCR的循环数——建议从45个循环开始，并增加循环数，以进一步优化阳性和阴性微滴群体之间的分离度。★ 调整引物和探针浓度——naica微滴芯片数字PCR系统推荐的引物和探针浓度范围可从0.125到1μM (图3)。对于多重分析的设计建议从较低的浓度范围开始,以减少反应的复杂性,减少引物和探针所占据的体积。▲图3。Crystal Miner软件的一维点状图显示了一系列引物(左图)和探针(右图)浓度不断增加时蓝色检测通道中的荧光强度。黑框部分表示良好的可分性评分，及在低引物探针浓度的选择标准下确定的用于多重分析的引物探针浓度。(带*数字为可分性评分)★ 使用修饰的碱基，如锁核苷酸(LNA)碱基或小沟结合基团(MGB)，以提高探针的Tm值，同时保持较短的长度(可能20nt)。然而，在多重检测中建议探针添加的MGB不超过2个，以避免扩增减少。7.评价引物和探针的相互作用：在同一个多重实验中引物和/或探针之间形成同源/异源二聚体的概率应保持在最低。二聚体是可以评估的，相互作用的分数可以用多种工具来确定(例如，IDT Oligo Analyzer Tool, Primer 3, Primer express, Beacon designer) (图4)。高浓度的引物和探针会增加非特异性相互作用的概率。因此，多重分析时，建议所有检测都从低浓度的引物开始(例如，0.25 uM)，如果需要，逐步增加浓度至1 uM(例如，提高扩增效率)。▲图4：引物和探针之间的相互作用示例。a)target 1的探针与target 2的反向引物相互作用(R2 target 2，红框)。当使用反向引物RI target 2时，没有检测到这种相互作用。在本例中，应选择RI target 2进行多重检测。b) target 1的探针与target 2的正向引物的相互作用(F2 target 2. 蓝框)。当使用正向引物F1 target 2时，没有检测到这种相互作用。在本例中，FI target 2应被选择用于多重检测。8.对于多重分析，荧光溢出补偿是十分重要的。使用多个单色参照，Crystal Miner软件可以创建一个补偿模型用于特定的多重反应。有关荧光溢出的更详细描述,请访问https://www.gene-pi.com/item/spill-over-2/。执行荧光溢出补偿的操作说明请参考Crysta Miner软件用户手册。naica微滴芯片数字PCR系统naica微滴芯片数字PCR系统，以Sapphire芯片（全自动）或Opal（高通量）芯片为耗材，形成25,000-30,000个微滴的2D阵列，以单层平铺方式进行PCR扩增实验。反应完成后对微滴进行三色通道或六色通道检测，从而对起始核酸浓度进行绝对定量。2.5小时内，可快速获得结果。

欧洲分子生物学实验室研究人员Moritz Kueblbeck, Andrea Callegari等在bioRxiv分享了一项基于CRISPR方法优化的技术文章，目的在于提升从基因编辑产生的细胞中筛选纯合子的效率。众所周知，使用CRISPR精确敲入 (knock-in) 外源性DNA后，产生的基因编辑克隆需要严格的筛选才能得到目的克隆（纯合子）。基于常规PCR和Southern Blot检测目的克隆的方法耗时长、需要大量劳动力。因此研究人员对传统方法进行了优化，采用荧光标记蛋白和naica数字PCR联合的方法，精准快速的实现了基因编辑后目的克隆的筛选，大大降低了检测的人力、物力、时间成本。亮点：☑ 采用数字PCR和荧光标记的方法，可以在基因组编辑的早期阶段进行检测，整个流程只需要大约3-4小时即可获得结果，能够及时停止“不理想”的编辑克隆的培养，节省人力物力成本。☑ 数字PCR方法只需要检测少量的细胞，相较于Southern Blot大大减少样本制备时间。☑ 基于naica微滴芯片数字PCR系统的多重检测能力和Crystal Miner软件的荧光补偿校正功能，能够快速、可靠的对CRISPR编辑细胞进行定量筛选检测。文章内容分享背景原理介绍：CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats），规律间隔成簇短回文重复序列，是一种RNA引导的基因组编辑技术,能对基因进行精确性敲除,敲入,替换等,从而实现探究基因功能,修复致病基因等目的。但是，CRISPR技术也会导致有潜在危险的“脱靶”问题，带来不可预测的基因变化，因此对于CRISPR基因编辑的脱靶情况需要灵敏且精准的验证及检测。▲CRISPR结构示意图研究目的：提升从基因编辑产生的细胞中筛选纯合子的效率。传统方法筛选目的克隆的局限性：基因编辑后，筛选纯合子的方法是生成杂合克隆后，通过轮次迭代产生纯合子，整个过程耗时甚至能长达一年，且容易发生脱靶修饰。使用常规PCR区分纯合克隆和杂合克隆的方法只能检测到目的基因，还需要金标准Southern Blot检测脱靶整合的情况，然而，Southern Blot是一种耗时且低通量的技术，需要相对大量的基因组DNA和细胞材料，这些材料的制备会浪费大量的时间和人力成本。优化后的新方法：针对上述问题，Moritz Kueblbeck等人优化了CRISPR的实验流程，改进了CRISPR的转染效率，通过添加荧光标签蛋白实现CRISPR编辑的克隆菌落中相关标记蛋白的正确亚细胞定位，并通过dPCR 来定量目的基因和脱靶基因组编辑事件。通过该方法，快速、可靠的对荧光标记CRISPR编辑细胞进行了定量筛选。【见下图】▲Moritz Kueblbeck等人优化的CRISPR纯合子筛选实验流程▲PCR进行两种细胞系中的标签基因检测。U2OS- TPR-SNAP标签基因整合总数检测 （左）；HK- Nup93-mEGFP标签基因整合总数及目的标签基因检测（右）。矩形图代表克隆，每个红点代表一次测量结果。对于多重荧光检测实验，进行荧光溢出的补偿校正是十分必要的。本研究使用naica微滴芯片数字PCR系统进行多重检测，并使用Crystal Miner软件进行荧光补偿校正分析，确保每一个荧光基团被单一检测通道捕获，得到的结果精准可靠。如想对荧光补偿校正有更多了解，请复制下方链接地址到浏览器进行查看：http://dx.doi.org/10.1016/j.bdq.2016.10.002原文链接如下：https://doi.org/10.1101/2021.06.23.449557CRISPR WEBIANR相关视频链接：▲点击上方图片观看相关视频naica微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司的naica微滴芯片数字PCR技术在进行核酸检测时具有独特的优势。系统利用cutting-edge微流体创新型芯片—Sapphire芯片（或高通量Opal芯片）作为数字PCR过程的唯一耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中。3色荧光检测仪器，整个流程只需要两个半小时，并可进行数据的质控和结果追溯分析，获得的数据真实可靠。

导读中国疾病预防控制中心国家病毒病预防控制研究所和中国首都儿科研究所的科学家在Canadian Journal of Infectious Diseases and Medical Microbiology上发表了题为The Viral Load of Human Cytomegalovirus Infection in Children following Hematopoietic Stem Cell Transplant by Chip Digital PCR的文章。文中应用naica微滴芯片数字PCR系统建立了芯片数字PCR（cdPCR）方法，能够精准定量HSCT前后儿童HCMV感染的病毒载量。质粒pUC57-UL83的cdPCR检测限为103拷贝/ml，qPCR检测限为297拷贝/ml。cdPCR检测HCMV AD169毒株的结果为146拷贝/ml，表明cdPCR的灵敏度高于qPCR。人类巨细胞病毒（HCMV）是一种普遍存在的β-疱疹病毒，已感染发展中国家高达90%的人口。作为一种常见病原体，HCMV感染在免疫抑制个体中引起了显著的发病率和死亡率，特别是在接受了造血干细胞移植（HSCT）的患者中，原因是原发感染后潜伏感染的主要靶细胞是造血细胞。对于HSCT后的高危儿童，应在出现临床症状之前检测HCMV感染，因为HCMV病毒的载量及变化与HSCT儿童HCMV感染的发展和严重程度高度相关。因此，HCMV病毒载量的定量检测对患儿的治疗至关重要。应用亮点：▶ 使用naica微滴芯片数字PCR系统开发了一种快速、直观、简便和准确的检测HSCT前后儿童HCMV病毒的绝对定量方法。▶ 通过质粒和培养毒株验证naica微滴芯片数字PCR系统灵敏度、特异性和重复性。实验方法：作者从首都儿科研究所儿童医院收集了122名异体造血干细胞移植患儿、3名自体造血干细胞移植患儿样本（男/女:73/52），中位年龄7.5岁。该研究通过质粒和培养毒株验证naica微滴芯片数字PCR系统灵敏度、特异性和重复性均优于qPCR。在HSCT前后，通过qPCR和cdPCR检测所有供体和受体血清中的HCMV病毒载量。实验结果：作者通过含有pUC57-UL83基因的质粒DNA分别评估cdPCR和qPCR的动态范围。cdPCR的检测限 (LOD) 为103拷贝/ml (2.0拷贝/反应)，qPCR的LOD为297拷贝/ml。结果表明，cdPCR的灵敏度高于qPCR。为了评估cdPCR数据的重现性，作者使用质粒建立了HCMV DNA拷贝数的标准曲线。分析cdPCR检测的变异系数（CV、标准差/平均值）。结果表明，cdPCR检测具有良好的重复性（CV15%）。稀释质粒的预期值与cdPCR检测值之间也具有良好的一致性（cdPCR检测值与稀释质粒的预期值R= 0.979, P 0.05， qPCR检测值与稀释质粒的预期值R= 0.939, P 0.05）。▲图1 通过标准曲线评估cdPCR检测的HCMV DNA拷贝数的变化。黑线显示质粒DNA的标准曲线。不同的散点是通过cdPCR测试到的HCMV DNA拷贝数。作者又使用HCMV AD169毒株验证cdPCR的灵敏度。qPCR可以检测到5.67×10 TCID50/ml HCMV DNA，但不能检测到5.67 TCID50/ml HCMV DNA。cdPCR可以检测5.67 TCID50/ml病毒的HCMV DNA。cdPCR的灵敏度优于qPCR。为了验证cdPCR方法的敏感性以及是否可以用于HSCT患者血液中的HCMV检测，作者通过qPCR和cdPCR检测了125例HSCT后儿童的全血样本。在38份cdPCR阳性样本中，有4份qPCR阴性样本。在91份qPCR阴性样本中，有4份cdPCR阳性。结果如表1所示。HCMV在125个HSCT患儿的检出率为30.40% (38/125)，HCMV病毒载量范围为107拷贝/ml-6600拷贝/ml。男性组的检出率为30.14% (22/73)，女性组的检出率为30.77% (16/52)。在0-12岁HSCT后HCMV阳性儿童中，HCMV的检出率为89.47% (34/38)。在0-6岁组中，男性的检出率为25.64% (10/39)，女性的检出率为22.58% (7/31)。在7-12岁组中，男性的检出率为39.29% (11/28)，女性的检出率为40% (6/15)。12岁以上患儿HCMV检出率为33.33% (4/12)，男性检出率为16.67% (1/6)，女性检出率为50% (3/6)。结果如表3所示。综上所述， cdPCR方法在HCMV检测领域比qPCR更敏感，能快速、直观、简便和准确的检测HSCT患儿HCMV感染率及病毒载量。参考文献：1.P. Griffiffiffiths, I. Baraniak, and M. Reeves, “,e pathogenesis of human cytomegalovirus,” Journal of Pathology, vol. 235, no. 2, pp. 288–297, 2015.2.L. Dupont and M. B. Reeves, “Cytomegalovirus latency and reactivation: recent insights into an age old problem,” Reviews in Medical Virology, vol. 26, no. 2, pp. 75–89, 2016.naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

导读尽管各国卫生系统发展迅速，但由病原菌引起的传染病仍然是人类健康的主要威胁之一。据报道，全世界每年有220多万人死于水传播大肠杆菌病原体。尽管大多数大肠菌群是无害的，但某些大肠杆菌的存在可能会导致甚至威胁到人类健康，例如，大肠杆菌O157:H7和其他产志贺毒素的大肠杆菌菌株（非O157 STEC）是食源性疾病的常见因素，可能对健康造成严重后果，尤其是对幼儿。因此，检测大肠杆菌对于生物医学应用以及食品、水和空气质量监测非常重要。大连理工大学环境科学与技术学院，工业生态学与环境工程教育部重点实验室的科学家，开发出基于naica全自动微滴芯片数字PCR系统的单细菌检测方法，该方法可以在1.5小时内以单细胞灵敏度选择性检测临床尿液样本中的大肠杆菌 。该方法发表在《Analytical Methods》，题为“Single bacteria detection by droplet DNAzyme-coupled rolling circle amplification”。应用亮点：▶ dDRCA系统，能够快速、选择性地检测具有单细胞敏感性的大肠杆菌 ，dDRCA系统的检测灵敏度比之前报道的PAD高1000倍。▶ 证明了dDRCA系统在尿路感染诊断中的潜在临床适用性，dDRCA能够在不到1.5小时内，从20份临床尿液样本中成功识别出5名UTI患者，而传统的基于培养的方法需要数小时。文中采用naica️全自动微滴芯片数字PCR系统液滴微流控技术，快速精准的检测到复杂样本和高背景样本中的致病大肠杆菌。通常扩增需要约4小时进行定量大肠杆菌检测。在这项研究中，我们描述了DNA酶偶联滚圈扩增（RCA），这是一种高效的等温酶DNA复制过程，可在naica️全自动微滴芯片数字PCR系统上进行，以建立液滴DNA酶偶联RCA（表示为dDRCA）系统。我们进一步证明，该系统能够在1.5小时内以单细胞敏感性选择性检测临床尿液样本中的大肠杆菌。▲图2（a）通过琼脂糖凝胶电泳分析RCA产物（RP）。（b） 反应混合物在指示反应条件下的荧光响应：+RFD-EC1/+ RDS/+ E. coli (blue line) RFD-EC1/+ RDS/+ E. coli (green line) RFD-EC1/+ RDS/-E. coli (red line) + RFD-EC1/+ RDS/-E. coli (pink line)。（c） Naica Prism3阅读器图像（左）、CLSM图像（中）和荧光显微镜图像（右）为微晶芯片液滴的大小。比例尺：1.4 mm（左）和100 mm（中、右）。指示反应条件下dDRCA系统的荧光图像和荧光滴数：（d）+RFD-EC1/+ RDS/+ E. coli （e）-RFD-EC1/+ RDS/+ E. coli (f) -RFD-EC1/+ RDS/ E. coli (g) + RFD-EC1/+ RDS/ E. coli.使用Naica Prism3阅读器对生成的荧光液滴进行成像和分析。dDRCA系统能够在75分钟内选择性计数具有单细胞敏感性的大肠杆菌，包括20分钟的细胞裂解时间、12分钟的液滴生成时间和43分钟的液滴反应时间。通过比较其他三种常见细菌，包括枯草芽孢杆菌（B.subtilis）、酸性乳片球菌（P.acidilactici）和唐菖蒲伯克霍尔德菌（B.gladioli）存在时的信号反应，也检查了dDRCA检测大肠杆菌的选择性。当用缓冲液或尿液中的这些意外靶点测试每个dDRCA系统时，未观察到明显的荧光液滴（图4c和S4†）。▲图4（a）不同大肠杆菌浓度（每毫升细胞数）下dDRCA反应的荧光图像。比例尺：1.4 mm。（b） 不同浓度下计数的液滴数与大肠杆菌之间的关系。提供了计数的液滴数量，插图显示了1–104大肠杆菌范围内的线性反应。误差条代表三个独立实验的标准偏差。（c） dDRCA的特异性。最终证明了dDRCA系统在尿路感染（UTI）诊断中的潜在临床适用性。分析了20份患者和健康献血者的临床尿样。整个操作程序包括：（1）细胞收集和裂解（25分钟）；（2） 液滴生成（12分钟）；（3） 液滴反应（43分钟）。如图5c所示，五个尿样，即ID 6、8、9、12和14，比其他尿样产生大量荧光液滴（3000）。使用传统的大肠杆菌培养方法进一步确认了这些有无大肠杆菌感染的样本（图5d）。因此，对UTI的诊断有很大的希望。▲图5（a）检测尿液样本中的大肠杆菌。（b） 显示尿液样本中计数数与大肠杆菌细胞在1-104范围内的线性相关性的曲线图。（c） 20份临床尿液样本中阳性液滴的数量。（d） CLED（胱氨酸、乳糖电解质缺乏）琼脂细菌尿液培养板。黄色菌落代表大肠杆菌在37℃的CLED琼脂中培养22小时后的生长。该系统能够在不到1.5小时的分析时间内，从20份临床尿液样本中成功识别出5名UTI患者，而传统的基于培养的方法需要数小时。原文：https://doi.org/10.1039/D2AY00656Anaica六通道数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

电泳微流控芯片是一种结合了电泳和微流控技术的创新型生物分析工具。该技术整合了微流体学的优势，通过微小尺度的通道、电场和高度灵活的流动控制，实现了对生物分子的高效分离、检测和分析。——技术原理——电泳原理：在电解质溶液中，位于电场中的带电离子在电场力的作用下，以不同的速度向其所带电荷相反的电极方向迁移的现象。电泳微流控芯片技术可以分为两种主要类型：毛细管电泳和芯片上电泳。毛细管电泳利用单根毛细管作为分离通道，而芯片上电泳则将电泳所需的缓冲液、电极等组件集成到一个微流控芯片上，实现设备的微小化和自动化。这种集成化设计使得电泳微流控芯片具有高通量、高效率、低样品消耗和快速分离等优点。电泳微流控芯片的原理主要基于电场驱动下的带电粒子在微尺度流道中的迁移与分离。具体来说，电泳微流控芯片利用微加工技术在芯片上构建微米级的流道，这些流道用于容纳电泳缓冲液。当在芯片两端施加电场时，缓冲液中的带电粒子（如DNA、蛋白质等）会根据其电荷和电场方向发生迁移。不同带电粒子由于其电荷、质量和形状的差异，在电场中的迁移速度会有所不同，从而实现粒子的分离。——应用领域——电泳微流控芯片的应用领域非常广泛，涵盖了多个重要的科学和工业领域。以下是其主要的应用领域：1、生物医学：在生物医学领域，电泳微流控芯片技术主要用于DNA片段、多肽、蛋白质等生物分子的分离和分析。它被认为是后基因时代中最有希望攻克蛋白质研究、基因临床诊断等科学难题的分离分析手段之一。此外，电泳微流控芯片技术也被用于PCR反应，可以大大简化操作步骤，显著提高检测效率。2、新药物合成与筛选：电泳微流控芯片技术在新药研发过程中发挥着重要作用。它可以用于药物分子的分离和筛选，从而加速新药的研发进程。3、食品和商品检验：电泳微流控芯片技术可以用于食品中添加剂、污染物等的检测和分析，确保食品的安全和合规性。同时，它也可以用于商品的质量控制和检验。4、环境监测：在环境监测领域，电泳微流控芯片技术可用于水、土壤、空气等环境样本中有害物质的检测和分析，为环境保护和污染治理提供科学依据。5、刑事科学：电泳微流控芯片在法医学中具有重要的应用，特别是在DNA分离、检测和分析方面，对于个体身份的鉴定和犯罪现场的物证分析具有重要意义。6、其他科学领域：此外，电泳微流控芯片技术还广泛应用于军事科学、航天科学等其他重要科学领域，为这些领域的研究和发展提供了强大的技术支持。——优势——1、高分辨率和快速分离：微流控芯片中的通道尺寸小，因此具有较高的分辨率和更快的分离速度。这使得它能够在短时间内准确地分离和识别出各种生物分子，如DNA、蛋白质等。2、低样品和试剂消耗：由于微流控芯片中的流体通道尺寸微小，所需的样品和试剂量大大减少。这既降低了分析成本，也减少了生物样本的浪费，对于珍贵的生物样本尤其重要。3、高通量分析能力：微流控芯片可以并行处理多个样品，实现高通量分析。这大大提高了分析效率，使得在短时间内能够处理更多的样本，适用于大规模的生物分子分析任务。4、易于集成和自动化：电泳微流控芯片可以与其他技术（如质谱联用）实现联合分析，进一步提高分析的准确性和灵敏度。此外，微流控芯片技术易于实现自动化，减少了人为操作的误差，提高了分析的准确性和可靠性。5、微型化和便携性：电泳微流控芯片采用微型化设计，使得整个分析系统更加紧凑和便携。这使得它可以在现场进行实时分析，无需复杂的实验室设备，为现场检测和即时分析提供了便利。保利微芯公司简介保利微芯科技有限公司隶属中国保利集团公司，由保利置业集团有限公司投资，设计研发微流控生物芯片,公司具备技术先进的微流控生物芯片设计制造能力，已形成创新性的、技术领先的微流控芯片整体解决方案。可以承接国内外芯片设计、应用公司的微流控芯片生产订单，为即时诊断（POCT）、基因测序、环境保护、食品安全和科学研究等应用领域的客户提供有核心竞争力的高性价比芯片产品。

详细信息 怀宁县人民医院采购质谱仪、测序仪等设备 安徽省-安庆市-怀宁县 状态：公告 更新时间： 2023-01-29 怀宁县人民医院是一所集医疗、教学、科研、预防、保健为一体的“二级甲等综合性医院”。医院配置了神经外科手术显微镜、关节镜手术系统、椎间孔镜手术系统、眼科激光诊断仪、眼底激光治疗仪、超乳玻切一体机、C臂全数字化平板探测器心血管造影系统Optima IGS530等设备。 近日，怀宁县人民医院就“安庆市精准医学中心设备采购（二次）项目”发布公开招标公告，预算金额为1100万元。该项目的潜在投标人应在安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件，并于2023年02月06日10点00分（北京时间）前递交投标文件。 1 项目基本情况 项目编号：CG-HN-2022-177 FS34082220220785号 项目名称：安庆市精准医学中心设备采购（二次）项目 资金来源：财政资金 预算金额：1100.00万元 最高限价：1100.00万元 采购需求：高通量基因测序仪、单通道微阵列芯片扫描仪、双通道微阵列芯片扫描仪、基因分析仪、恒温扩增微流控芯片核酸分析仪、三重四级杆质谱分析系统、数字PCR平台、全自动医用PCR分析系统等配套设备。 包别划分：一个包 评标办法：综合评分法 合同履行期限：设备采购安装自合同签订之日起20日历天，试剂、耗材采购期限5年。 本项目不接受联合体投标。 2 申请人的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求：本项目符合财政部、工业和信息化部制定的《政府采购促进中小企业发展管理办法》第六条第（二）因确需使用不可替代的专利、专有技术，基础设施限制，或者提供特定公共服务等原因，只能从中小企业之外的供应商处采购的； 3.本项目的特定资格要求：投标人如为生产厂家，应具备《医疗器械经营许可证》、《医疗器械生产许可证》（须在有效期内）；如为代理商或经销商投标，应具有《医疗器械经营许可证》(须在有效期内)； 4.具有合法有效的营业执照。 3 获取招标文件 时间：2023年01月13日至2023年01月20日， 每天上午8:00至12:00，下午14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 地点：安庆市公共资源交易中心平台（aqggzy.anqing.gov.cn） 方式：（1）投标人须登录安庆市公共资源交易中心平台查询、获取招标文件。首次登录须在安徽省公共资源交易市场主体库（ http://61.190.70.20/ahggfwpt-zhutiku/dengludenglu）办理入库手续，办理入库不收取任何费用。安徽省公共资源交易市场主体库使用相关问题（如系统登录、信息登记、录入及提交、数字证书关联等）请拨打服务电话：010-86483801 转 5-2（工作日）。 CA 数字证书有关问题请拨打服务电话：安徽 CA 客服400-880-4959（工作日）。 市场主体招标环节和投标环节系统使用服务电话：400-998-0000（8:00-21:00）。 （2）投标人登录安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件及其它资料（含澄清和补充说明等）。如在招标文件获取过程中遇到系统问题，请拨打技术支持服务热线400-9980000，QQ：4008503300。 售价：免费。 1 提交投标文件截止时间、开标时间 和地点 2023年02月06日10点00分（北京时间） 地点：安庆市公共资源交易平台 开评标方式：全流程电子化交易，在线开标 1 对本次招标提出询问，请按以下 方式联系 1.采购人信息 名 称：怀宁县人民医院 地 址：怀宁县高河镇独秀大道166号 联 系 人：陈海军 联系方式：0556-46484192 2.采购代理机构信息 名 称：怀宁县项目咨询管理有限公司 地 址：怀宁县高河镇育儿路143号 联 系 人：凌晨晨 联系方式：0556-4967801 3.项目联系方式 项目联系人：陈海军 电 话：0556-46484192 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容：微流控芯片,基因测序仪,核酸蛋白分析,液质联用仪,生物芯片,PCR 开标时间：2023-02-06 10:00 预算金额：1100.00万元 采购单位：怀宁县人民医院 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：怀宁县项目咨询管理有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 怀宁县人民医院采购质谱仪、测序仪等设备 安徽省-安庆市-怀宁县 状态：公告 更新时间： 2023-01-29 怀宁县人民医院是一所集医疗、教学、科研、预防、保健为一体的“二级甲等综合性医院”。医院配置了神经外科手术显微镜、关节镜手术系统、椎间孔镜手术系统、眼科激光诊断仪、眼底激光治疗仪、超乳玻切一体机、C臂全数字化平板探测器心血管造影系统Optima IGS530等设备。 近日，怀宁县人民医院就“安庆市精准医学中心设备采购（二次）项目”发布公开招标公告，预算金额为1100万元。该项目的潜在投标人应在安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件，并于2023年02月06日10点00分（北京时间）前递交投标文件。 1 项目基本情况 项目编号：CG-HN-2022-177 FS34082220220785号 项目名称：安庆市精准医学中心设备采购（二次）项目 资金来源：财政资金 预算金额：1100.00万元 最高限价：1100.00万元 采购需求：高通量基因测序仪、单通道微阵列芯片扫描仪、双通道微阵列芯片扫描仪、基因分析仪、恒温扩增微流控芯片核酸分析仪、三重四级杆质谱分析系统、数字PCR平台、全自动医用PCR分析系统等配套设备。 包别划分：一个包 评标办法：综合评分法 合同履行期限：设备采购安装自合同签订之日起20日历天，试剂、耗材采购期限5年。 本项目不接受联合体投标。 2 申请人的资格要求 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求：本项目符合财政部、工业和信息化部制定的《政府采购促进中小企业发展管理办法》第六条第（二）因确需使用不可替代的专利、专有技术，基础设施限制，或者提供特定公共服务等原因，只能从中小企业之外的供应商处采购的； 3.本项目的特定资格要求：投标人如为生产厂家，应具备《医疗器械经营许可证》、《医疗器械生产许可证》（须在有效期内）；如为代理商或经销商投标，应具有《医疗器械经营许可证》(须在有效期内)； 4.具有合法有效的营业执照。 3 获取招标文件 时间：2023年01月13日至2023年01月20日， 每天上午8:00至12:00，下午14:30至17:30（北京时间，法定节假日除外） 地点：安庆市公共资源交易中心平台（aqggzy.anqing.gov.cn） 方式：（1）投标人须登录安庆市公共资源交易中心平台查询、获取招标文件。首次登录须在安徽省公共资源交易市场主体库（ http://61.190.70.20/ahggfwpt-zhutiku/dengludenglu）办理入库手续，办理入库不收取任何费用。安徽省公共资源交易市场主体库使用相关问题（如系统登录、信息登记、录入及提交、数字证书关联等）请拨打服务电话：010-86483801 转 5-2（工作日）。 CA 数字证书有关问题请拨打服务电话：安徽 CA 客服400-880-4959（工作日）。 市场主体招标环节和投标环节系统使用服务电话：400-998-0000（8:00-21:00）。 （2）投标人登录安庆市公共资源交易中心平台获取招标文件及其它资料（含澄清和补充说明等）。如在招标文件获取过程中遇到系统问题，请拨打技术支持服务热线400-9980000，QQ：4008503300。 售价：免费。 1 提交投标文件截止时间、开标时间 和地点 2023年02月06日10点00分（北京时间） 地点：安庆市公共资源交易平台 开评标方式：全流程电子化交易，在线开标 1 对本次招标提出询问，请按以下 方式联系 1.采购人信息 名 称：怀宁县人民医院 地 址：怀宁县高河镇独秀大道166号 联 系 人：陈海军 联系方式：0556-46484192 2.采购代理机构信息 名 称：怀宁县项目咨询管理有限公司 地 址：怀宁县高河镇育儿路143号 联 系 人：凌晨晨 联系方式：0556-4967801 3.项目联系方式 项目联系人：陈海军 电 话：0556-46484192

p style="text-indent: 2em "2018年6月29日，在江苏宜兴召开的中国分析测试学会标记免疫分析专业委员会2018学术峰会新品发布会上，南京肯辛顿诊断科技有限公司杨昕博士介绍了该公司微流控芯片-时间分辨免疫荧光POCT体外诊断系统。/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/3a2b376a-7973-4075-920a-6da7adfef993.jpg"//pp style="text-indent: 2em "传统诊断中，大量时间被浪费在样本运送到中心实验室、组织标本前处理、标记、录入、分发等方面，核心反应及分析时间占比极低。与之相比，POCT诊断进行了步骤精简，依靠其便携及反应快速等优势，集成了“采样-分析-质控-输出”步骤为一体，从而很大程度降低了诊断时间，为患者在最佳时间窗口就诊获得了最大便利。/pp　　早期的POCT发展始于20世纪中期，主要是以干化学试纸检测血糖及尿糖。此后免疫层析和斑点金免疫渗滤等免疫测定技术推动了感染性疾病、心脏标志物等POCT技术发展。基于微流控技术的生物芯片的出现对POCT是一个重大转折，依靠微流控芯片技术，POCT已经逐步能够实现多靶向，高通量，无需样本前处理的功能。并且在通信技术逐步成熟的基础上，POCT正在向远程数据中心等方向发展。未来的POCT产品能够在便捷，可穿戴，快速进行检测分析的同时，整合远程数据终端和医疗资源进行最佳治疗，从而实现构建真正的大健康体系。/pp　　国家十三五规划关于人口健康技术专栏中明确指出：“。。。需要突破微流控芯片、单分子检测、自动化核酸检测等关键技术，开发全自动核酸检测系统、高通量液相悬浮芯片、医用生物质谱仪、快速病理诊断系统等重大产品，研发一批重大疾病早期诊断和精确治疗诊断试剂以及适合基层医疗机构的高精度诊断产品，提升我国体外诊断产业竞争力。”/pp　　因此，基于POCT技术的床旁快速诊断成为了IVD行业中蓬勃发展的子行业之一。凭借快速、便捷的优势，加之新兴技术不断涌现，人口老龄化，二胎潮，政策支持，使得POCT成为IVD领域内快速增长的蓝海，即便是在欧美成熟市场中亦保持着稳健的增长。/pp　　现场报告中介绍，利用专利的微流控芯片技术,结合特殊的荧光生物反应定量试剂盒,开发出仅用几滴血就能在床旁实现疾病快速检验的系统POCT 。/pp　　该系统主要由检测器(读数器)、诊断试剂、卡盒芯片三个部分组成，整个系统均为自主研发。该系统可以用于检测心梗、心衰、凝血标志物、细菌和病毒感染标志物的检测。/pp　　目前国内市场大多为国外产品所占据，传统检验科检测需要1至2个小时，而以美艾利尔公司经典微流控POCT产品 Triage为例，检测时需200微升的全血才可在15分钟内完成对心脏标志物的检测。/pp style="text-indent: 2em "肯辛顿项目产品的优势与传统技术产品对比见下表。/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0"tbodytr class="firstRow"td width="126" valign="top" style="padding: 0px 7px border: 1px solid windowtext border-image: none background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "strongspan style="font-family: 宋体 font-size: 16px "性能指标/span/strong/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 1px 1px 1px 0px border-style: solid solid solid none border-color: windowtext windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px border-image: none background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "strongspan style="font-family: 宋体 font-size: 16px "传统技术（国内市场产品）/span/strong/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 1px 1px 1px 0px border-style: solid solid solid none border-color: windowtext windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px border-image: none background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "strongspan style="font-family: 宋体 font-size: 16px "本项目创新技术/span/strong/p/td/trtrtd width="126" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px border-style: none solid solid border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext padding: 0px 7px border-image: none background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "strongspan style="font-family: 宋体 font-size: 16px "检测样本要求/span/strong/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px 0px border-style: none solid solid none border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "span style="font-family: 宋体 font-size: 16px "手臂静脉血（专业采集）/span/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px 0px border-style: none solid solid none border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "span style="font-family: 宋体 font-size: 16px "静脉/指尖血（非专业人士）/span/p/td/trtrtd width="126" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px border-style: none solid solid border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext padding: 0px 7px border-image: none background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "strongspan style="font-family: 宋体 font-size: 16px "检测样品量/span/strong/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px 0px border-style: none solid solid none border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "span style="font-family: 宋体 font-size: 16px "150-200/spanspan style="font-family: 宋体 font-size: 16px "微升全血/血清/span/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px 0px border-style: none solid solid none border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px background-color: 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-ms-layout-grid-mode: char "strongspan style="font-family: 宋体 font-size: 16px "适用单位/span/strong/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px 0px border-style: none solid solid none border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "span style="font-family: 宋体 font-size: 16px "医院急诊科室/span/p/tdtd width="208" valign="top" style="border-width: 0px 1px 1px 0px border-style: none solid solid none border-color: rgb(0, 0, 0) windowtext windowtext rgb(0, 0, 0) padding: 0px 7px background-color: transparent "p style="text-align: center -ms-layout-grid-mode: char "span style="font-family: 宋体 font-size: 16px "医院急诊科，社区医院，地方诊所，家庭/span/p/td/tr/tbody/tablep　　南京肯辛顿诊断科技有限公司是一家由南京321项目获得者，江苏省双创人才, 江苏特聘教授，海归博士，国内外医学专家，联合创立的一家致力于开发国际前沿诊断科技产品的高新科技企业。/p

论文标题：WearableMicrofluidicSweatChipforDetectionofSweatGlucoseandpHinLong-DistanceRunningExercise发表期刊：Biosensors(IF5.4)DOI：https://doi.org/10.3390/bios13020157【引言】在传统的运动训练监测中，通常需要对被研究对象进行血液样品采集。通过对所采集的血液进行各类分析获取相应数据，达到运动训练监测的目的。由于从血液样品中获得的相关数据准确程度高，所获得的数据被认定为是运动训练监测领域的黄金标准。然而，在采集血液样品的过程中，通常会给被研究对象带来一定痛感，被研究对象对相关监测工作的配合意愿度低，导致数据收集存在一定的困难。由于血液和汗液的成分是渗透相关的，因此汗液中的某些代谢物也可反映疾病状态。随着技术的发展，汗液，唾液，眼泪等体液的运动训练监测方法日益受到重视。收集这类的体液样本不仅不会给被研究对象带来痛感，还可以对运动训练进行时时监控，从而更好地了解整个运动训练过程。近日，北京体育大学与上海微系统与信息技术研究所强强联合，通过将柔性微流控监测芯片和智能手机的相结合，实现对长跑训练者汗液中的血糖值和PH值的时时监控，从而更加精准地监控长跑训练过程中的相关细节。相关研究工作在SCI期刊《Biosensors》上发表。本文中所使用的小型台式无掩膜直写光刻系统-MicroWriterML3无需掩膜版，可在光刻胶上直接曝光绘出所要的图案。设备采用集成化设计，全自动控制，可靠性高，操作简便，同时其还具备结构紧凑（70cmX70cmX70cm）、直写速度快，分辨率高（XY：小型台式无掩膜直写光刻系统-MicroWriterML3【图文导读】图1.制备可穿戴柔性微流控芯片的概要图和光学照片。A)微流控芯片的概念解析图。B)和C)对汗液中葡萄糖和PH值监测的原理解释图。D)用微流控芯片收集汗液的示意图。E)柔性微流控芯片结构示意图。F)利用MicroWriterML3制备的柔性微流控芯片实物图。图2.用TritonX-100对聚二甲基硅氧烷（PDMS）进行亲水性处理。A)不同TritonX-100量对PDMS亲水性的影响。B)不同量的TritonX-100对PDMS亲水处理后，水接触角随时间的变化。图3.芯片中色彩和汗液中葡萄糖和PH值的对应关系。A）色彩和葡萄糖数值的对应关系。B）色彩和葡萄糖数值对应关系的拟合结果。C)汗液PH值和色彩之间的对应关系。D)色彩和汗液PH值的拟合结果。图4.用人工汗液样本对柔性微流控芯片对汗液中葡萄糖和PH值进行检测。A)芯片与不同人工汗液样品反应后的结果。B)RGB颜色值与葡萄糖对应的关系，以及相对应的拟合结果。C)RGB颜色值与汗液中PH值的对应关系，以及拟合结果。图5.柔性微流控监测芯片对长跑过程中汗液的葡萄糖和PH值的监测效果。A)使用血糖仪和制备的芯片分别在运动10分钟，20分钟和30分钟后对受试者进行血糖监控。B)血液中的葡萄糖和汗液中的葡萄糖随着运动的变换比较。C)在运动10分钟，20分钟和30分钟后，汗液的PH值的变换。并对受试者在饮用苏打水前后汗液PH值的变化进行了对比。D)运动饮料的补充方案。【结论】北京体育大学和上海微系统与信息技术研究的研究人员，使用小型台式无掩膜直写光刻系统-MicroWriterML3对负性光刻胶曝光，制备出符合实验要求的芯片模板，再利用倒模技术获得PDMS微流控芯片。通过TritonX-100对PDMS进行亲水性处理，最终获得适用于监测运动时汗液中葡萄糖和PH值的可穿戴柔性微流控监测芯片。该研究为柔性穿戴设备在运动训练监测方面的应用和发展提供了可能性和相应的方案。该成果最主要的优势是能够制备出基于PDMS的柔性微流控监测芯片。在制备该芯片过程中，需要及时修改相应的参数，得到优化的实验结果，十分依赖灵活多变的光刻手段。MicroWirterML3无掩膜激光直写机可以任意调整光刻图形，对负性光刻胶进行精准光刻，帮助用户快速实现柔性芯片的制备，助力体育运动学科的研究。相关产品：1、小型台式无掩膜直写光刻系统-MicroWriterML3

器官芯片是由光学透明的塑料、玻璃或柔性聚合物等构成的微流控细胞培养设备，包括由活细胞组成的灌注空心微通道，通过体外重建组织器官水平的结构功能，再重现体内器官的生理和病理特征。器官芯片在类器官的基础上，更加有效的模拟药物代谢、器官之间的相互作用。器官芯片完美诠释FDA微生理系统概念 如下图中的肺器官芯片，是目前模拟肺部体外生理功能的最优模型，其上下两层被生物膜所分开。上层为肺细胞，流通的是空气；下层为肺毛细血管细胞，流通的是培养液。两边为真空侧室，通过循环吸力来使得两侧的真空通道进行伸缩，从而带动膜上细胞的收缩，实现传统培养皿不可能实现的呼吸功能。开发新药的研发成本模型 器官芯片的核心技术之一微流控，是指精确控制微量流体，甚至创建浓度梯度，利用微流体技术使营养物质和其它化学信号以可控的方式运动和传递，可构建和模拟人体组织微环境。美国NIH、FDA和国防部曾在2011年牵头推出 “微生理系统” 计划，把器官芯片技术的开发和应用上升到国家战略层面。来源：Vunjak-Novakovic, et al., (2021). Organs-on-a-chip models for biological research. Cell 微流控芯片的常用材料包括PDMS（聚二甲基硅氧烷）、玻璃、硅、PMMA等。PDMS材料无毒透明、成本低廉，但存在非特异性地吸收小分子的问题。玻璃和硅材料可达纳米级加工精度，但成本较高。目前学界已围绕各种热塑性塑料展开相关探索，如聚氨酯、环烯烃聚合物和共聚物等。来源：Organs-on-Chips Market and Technology Landscape 2019✦ 类器官的培养✦ 类器官培养是一种模拟人体器官结构和功能的培养技术，具有广阔的应用前景。然而，类器官培养的过程比较漫长且试剂昂贵，需要借助专业的设备才能实现。 兰伯艾克斯的LAB-MI二氧化碳摇床式培养箱是一种适用于类器官培养的设备，具有独特的优势。该设备采用先进的摇床技术，能够更好地适应类器官3D生长的特性，促进细胞增殖和分化。此外，该设备还具有稳定的二氧化碳环境控制功能，能够为细胞提供更加真实的生长环境。 兰伯艾克斯作为一家研发制造能力强的公司，可以配合微流控、器官芯片、组织工程等应用定制开发，为类器官培养提供更加专业的解决方案。

随着针对PI3K通路的新疗法的批准，PIK3CA突变的检测已成为HR+/HER2- 转移性乳腺癌 (MBC) 治疗管理的关键因素。法国雷恩第一大学尤金马奎斯癌症中心在《Scientific Reports》上发表了一篇文章，该文章采用naica微滴芯片数字PCR系统开发了多重PIK3CA突变检测技术。该技术可同时检测21种PIK3CA突变，并进行绝对定量，解决了当前对乳腺癌患者的21种PIK3CA致病突变进行快速、高灵敏、有效检测的难题。亮点1.在naica微滴芯片数字PCR平台，使用液体活检技术对21种PIK3CA突变进行定量检测。2. 通过对大量的肿瘤实体样本和cfDNA样本进行检测验证，获得了83.1%的一致性，确定了此方案的临床有效性。3.naica微滴芯片数字PCR系统检测方法的高灵敏度和稳定性，能够快速、经济、有效地对乳腺癌中最常见的PIK3CA致病突变进行绝对定量，覆盖率达90%。检测方式利用naica微滴芯片数字PCR系统(Stilla Technologies)，结合Drop-off检测方法，设计了一种可以同时检测21个PIK3CA突变的方法。在阳性分析案例中可精确识别PIK3CA突变。通过分析来自213个 HR+/HER2- MBC样本的血浆循环游离DNA (cfDNA) 以及从89名患者的97个可用匹配肿瘤中提取的DNA，确定了此方案的临床有效性，并在cfDNA分析和相应肿瘤样本分析之间获得了83.1% 的一致性。该技术采用两种Assay配合三步诊断策略（图1，图2），首先进行PIK3CA突变初步筛选，如果没有PIK3CA突变，则认为标本为阴性。在阳性结果的情况下，进行第二步检测集中于四种最常见的PIK3CA突变，并进行WT-MUT Duplex联合分析确定阳性突变位点。图1左：PIK3CA突变检测的两种多重检测方法设计图。(a) PIK3CA Assay n°1设计图:使用四对引物(灰色箭头)同时扩增N345K、C420R、 H1047L和H1047R。使用Drop-off方法检测542-546突变。(b) Drop-Off 542-546检测原理: WT序列由HEX标记的Drop-off探针和cy5标记的reference探针检测，产生一簇HEX-Cy5双阳性微滴(2D点图上为黄色簇) 而542 - 546密码子上带有突变(MUT，红色叉)的序列则无法与Drop-off探针结合，只和reference探针结合，生成单阳性微滴(2D点图上的红色簇) (c) PIK3CA Assay n°2设计图:使用两对引物同时扩增两个序列，使用FAM探针标记野生型(WT)序列，使用HEX探针标记E542K和E545K突变，使用FAM和Cy5探针标记H1047L突变，使用Cy5探针标记H1047R突变；图一右：三步诊断策略。图2：使用PIK3CA检测在患者cfDNA样本上鉴定PIK3CA突变示例。(a)四种最常见的PIK3CA 突变（E542K、E545K、H1047L和H1047R）的2D图结果，首先使用PIK3CA Assay n°1检测，各自的MAF为16.86%、4.17%、17.13%和1.97%。并使用PIK3CA Assay n°2确认，各自的MAF分别为17.40%、5.25%、19.55%和1.97%。(b)其他突变（N345K、C420R、Q546K、Q546P和Q546R）的2D图结果，首先使用PIK3CA Assay n°1检测，各自的MAF为4.00%、3.83%、35.02%、1.16%和39.2%，并使用WT-MUT Duplex方法确认，各自的MAF分别为6.99%、6.50%、36.84%、0.71%和43.89%。结果分析结果显示，213份血浆中68名患者(32%)至少有一种突变，这与文献中普遍报道的结果一致。有6例患者每个样本有2个突变，共发现74个突变。在本文的检测方法可能检测到的21个突变中，有9个在血浆样本中检测到（图3a、b）。此外,本方法检测的相对频率与COSMIC数据库中列出的频率相当一致，该方法能够快速、经济、有效地对乳腺癌中最常见的PIK3CA致病突变进行绝对定量，覆盖率达90%图3：213例HR + /HER2−转移性乳腺癌患者血浆中PIK3CA突变检测(a)在213例HR + /HER2−转移性乳腺癌患者中，PIK3CA检测发现9个PIK3CA突变阳性病例数。(b)确定的9个PIK3CA突变的相对频率。(c)突变在血浆中浓度（copies/ml）和MAF(%)分布 (5例以上的突变用箱线图表示，5例以下的突变用点表示，2例以上的突变用中位数线表示)。原文：https://doi.org/10.1038/s41598-021-96644-6｜欢迎试用｜naica️六色微滴芯片数字PCR系统开放试用，大家可以拨打电话010-57256059或者官网官微申请，诚挚邀请您到Stilla数字PCR中国技术示范与服务中心参观，期待与您相见。naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

香港特别行政区 食品安全中心　　PCR核酸诊断技术虽经典　　但难以满足现今检验检疫需求　　现今的流感病毒检测，主要还是依赖基于PCR原理的核酸检测方法，是目前为止使用最广泛的快速有效的诊断方法，也在突发传染病应急工作中发挥巨大的作用。　　目前广泛运用的PCR实时检测技术(real-time，RT-PCR)是基于PCR检测流程中引物和探针对流感病毒的特异基因进行识别与扩增，对流感病毒进行检测及分析的诊断方法。　　尽管RT-PCR检测已经是现今适用范围最广，速度最快的检测方法，但其仍然不能满足社会要求。这是因为RT-PCR的实验操作过程繁复，除了需要提取样品的RNA/DNA，还需要经过数小时的基因扩增才能满足结果的可靠性。　　不得不承认的是，PCR实时检测技术已经比以往的检测方法快速很多，但是即使整个检测过程顺畅也需要一天的时间去预处理试验样品和分析检测结果，仍然很难满足现今检验检疫的需求。　　为什么说RT-PCR检测很难满足现今检验需求?　　对于流感病毒来说，检测时间越长，传播风险就越大，因为流感病毒可以通过呼吸渠道传播。打个比方，如果100只食用鸡要从深圳运往香港，在关口需要进行检疫，如果抽30个样，而由抽样到诊断结果与分析的过程至少要至下午甚至第二天早上，在这段接近一天的检疫过程中，已经足够让流感病毒在检疫动物群中散播。　　基于PCR的检测需要花很多时间在扩增上　　现今检测方法中，影响时间的最重要因素最主要是量，量不仅影响检测下限(detection limit/LOD)，而且还会增加检测所需的时间。　　随着外界对样品检测结果的精度要求及检测效率的提高，业界和科学家们渐渐的把检测方案的技术创新转向微流控设备上，旨在利用微流体的高效技术在缩短检测时间的同时，还能提高检测的准确性和敏感性。　　微流控芯片技术的特点&mdash &mdash 微量、高效、节省　　微流控技术在各方面都体现了其&ldquo 微&rdquo 的特性，微流控技术的应用平台通常被设计成小型芯片，既含盖微流体操作系统又满足实验结果的分析功能。　　微流控芯片 (MIT)计算机芯片 (nipic)　　50年前，微电子技术创造了信息科学的革命性发展，而芯片实验室将在不久的未来，对科学的技术与分析以及相关应用产生至关重要的作用，或将成为人类社会里程碑性的革新。　　我们知道，计算机芯片微化了计算程序，而芯片实验室将使实验室微型化。　　例如在生物医学领域，它不仅可以使珍贵的生物样品和试剂消耗降低到皮升甚至纳升级，而且能够极速提高分析速度并同时降低成本 在合成化学领域，它可以使本需要在一个大实验室花大量样品、试剂和很多时间才能完成的分析和合成，可以在一块小至几平方厘米的芯片上花很少量样品和试剂并在很短的时间完成大量实验 在分析化学领域，它可以使以前大的分析仪器变成平方厘米尺寸规模的分析仪，将大大节约资源和能源。　　总而言之，由于芯片实验室排污很少，所以被称作是一种&ldquo 绿色&rdquo 技术。　　近年来，香港政府极力推动生物科学在香港本土的发展。作为中国大陆与国外的特殊枢纽，香港有着无与伦比的优势，再加上香港本土的几所出色大学，尤其香港大学、香港科技大学，中文大学在生物科技上的优异成果与在内地交流上的不断推动，使得生物科技产业在香港不断壮大，所以香港科学院也专门地设立了生物技术中心保证生物科技在香港的可持续发展。　　香港本土研究性的生物科技企业SBT(Sanwa BioTech)是香港是香港生物科技创新发展的成功模范。自2012年建立以来，其与德国研究机构和香港本土纳米研究院亲密合作，自主研发出微流控芯片实验室快速检测平台，其吸引诊断市场的亮点在于&ldquo 能在15分钟内利用一滴血液样品检测多种流感病毒&rdquo 。　　其芯片基于免疫分析(immunoassay)原理，利用抗原、抗体以及荧光标靶作为主要根据，既可保证准确性亦易于分析。美国早前已有类似设备生产，但基于仪器设备仍维持庞大阵型，难于携带，不能很好解决实验室流动性差等问题，而SBT不仅在技术上满足的检测要求，并且将其设备设计为可携带的小型检测仪，还配备云端数据储备与分析功能，既能在实验室工作，也能在流动检疫站及外郊农场工作。另外，这项来自SBT的独家检测平台已申请专利，并在香港科学院成果完成公众路演，并希望将来能设计得更轻便更精简。　　SBT在微流控芯片技术上的愿景　　SBT的2015年计划是在公共机构中试验更多不同种类的病毒检测，如检疫站的猪、禽病毒检测，动物协会的猫、狗等宠物的日常健康检测以及食品安全检测等，并致力于为人类检测作准备。SBT目前的骄人成绩得到香港相关部门的赞许和支持，并希望可顺利投入使用，提高检疫效率。　　抽血化验需要十几毫升甚至更多的血样取血针化验只需一滴血样即可　　在生物技术发展日益壮大的今天，我们希望利用此项微流控芯片实验室快速检测平台，在未来流感爆发时不用在机场再滞留数小时甚至数天的隔离。戳一下手指，在等待的15分钟间，喝上一杯咖啡，即可得出多项检测结果，高效率地排除非流感的高温乘客，减少交叉感染与人传人的风险。

对于珍贵的生物样本来说，使用有限的生物样本获取更多的数据结果，能够帮助科研学者和诊断人员获得更全面的信息，同时降低运行成本，提高工作效率。11月18日，法国Stilla Technologies公司将举办naica六色微滴芯片数字PCR系统线上Seminar，本次Seminar邀请了Eugène Marquis癌症中心学者分享数字PCR在肿瘤基因PIK3CA突变检测方面的研究进展，免疫表型中心学者进行数字PCR在表观遗传学和基因编辑领域的应用研究报告；同时，还将举办线上naica数字PCR实验培训，届时欢迎大家前来学习。【关于Stilla Technologies】法国Stilla Technologies是总部位于巴黎的欧洲生物创新技术公司，具有跨学科专业知识的全球团队，利用先进的微流体化学，分子生物学和计算机科学等技术，拥有80多项全球专利，致力于提供突破性且灵活的naica系统来加速下一代基因检测的开发。为全球的研究人员和临床医生提供高精度的遗传分析解决方案来改善健康状况。【关于深蓝云】北京深蓝云生物科技有限公司作为法国Stilla Technologies公司在中国的数字PCR技术示范与服务中心，在北京和苏州建有标准PCR实验室，致力于为用户提供新型生命科学研究仪器和分析产品以及优化的整体应用解决方案。深蓝云生物配备着专业的技术支持和应用支持，依托生命科学产品和解决方案，专注为用户提供分析产品和完善的售前咨询和售后服务。naica六通道微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道微滴芯片数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。

原标题：微流控芯片—注定被深度产业化的科学技术本文由霆科生物创始人、贝壳社BioShow嘉宾叶嘉明原创分享。微流控芯片已经发展成为一门涉及材料、化学、物理、微机电、生物、医学等领域的综合性交叉学科，我从2003年研究生阶段在导师田昭武院士的引领下有幸进入这个前沿领域，先后从事基础研究、应用研究、产品开发工作，到今天开始走上创业的道路，也仅仅只能说局部地领略到微流控芯片这个伟大“艺术平台”的魅力。因此，今天在有限的时间里，我主要结合个人体会谈谈微流控芯片技术的一些观点，希望能够起到“抛砖引玉”的作用。另外，本人在博士后阶段师从于微流控芯片领域著名专家——林炳承教授，此次分享的内容部分引用了中科院团队近二十年来在微流控芯片领域丰硕的科研成果，以及导师林炳承教授的观点。今天我和大家分享的主题是“微流控芯片——注定要被深度产业化的科学技术”。（一）微流控芯片简介1.1 微型化、集成化和智能化，是现代科技发展的一个重要趋势。伴随着微机电加工系统（MEMS）技术的发展，电子计算机已由当年的“庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统，甚至是一部微型的智能手机。与之发展类似，今天我们介绍的微流控芯片，又称芯片实验室（Lab-on-a-Chip），是一种以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术，具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等缩微到一个几平方厘米芯片上的能力，其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。1.2 各种材质和功能的微流控芯片及实验室相关配套仪器微流控芯片早期也是从MEMS技术发展而来，通过微加工工艺在硅、金属、高分子聚合物、玻璃、石英等材质的基片上，加工出微米至亚毫米级的流体通道、反应或检测腔室、过滤器或传感器等各种微结构单元，而后在微米尺度空间对流体进行操控，配合流体控制或分析仪器自动完成生物实验室中的提取、扩增、萃取、标记、分离、分析，或者细胞的培养、处理、分选、裂解、分离分析等过程。1.3 微流控芯片的发展及应用领域上世纪90年代初，A.Manz等人采用芯片实现了此前一直在毛细管内完成的电泳分离，显示了它作为一种分析化学工具的潜力；90年代中期，美国国防部提出对士兵个体生化自检装备的手提化需求催生了世界范围内微流控芯片的研究；在整个90年代，微流控芯片更多的被认为是一种分析化学平台，因此往往和“微全分析系统”（Micro Total Analysis System, u-TAS）概念混用。因此，原则上，微流控芯片作为一种“微全分析”技术平台可以应用于各个分析领域，如生化医疗诊断、食品和商品检验、环境监测、刑事科学、军事科学和航天科学等重要应用领域，其中生物医学分析是热点。2000年G. Whitesides等关于PDMS软刻蚀的方法在Electrophoresis上发表，2002年S. Quake等以微阀微泵控制为主要特征的“微流控芯片大规模集成”文章在Science上发表，这些里程碑式的工作使学术界和产业界看到了微流控芯片超越“微全分析系统”的概念而发展成为一种重大的科学技术的潜在能力。例如，利用微流控芯片作为一种微反应器，通过在微流控芯片上开展组合化学反应或结合液滴技术，有望用于药物合成与筛选，或纳米粒子、微球、晶体等的高通量、大规模制备，甚至形成一种“芯片上的化工厂或制药厂”。（二）微流控芯片的战略意义自微流控芯片诞生以来，一直受到学术界和产业界的极大关注。2001年，“Lab on a Chip”杂志创刊，它很快成为本领域的一种主流刊物，引领世界范围微流控芯片研究的深入开展。2004年美国Business 2.0杂志在一篇封面文章把芯片实验室列为“改变未来的七种技术之一”。2006年7月Nature杂志发表了一期题为“芯片实验室”专辑，从不同角度阐述了芯片实验室的研究历史、现状和应用前景，并在编辑部的社评中指出：芯片实验室可能成为“这一世纪的技术”。至此，芯片实验室所显示的战略性意义，已在更高层面和更大范围内被学术界和产业界所认同。2.1 作为一种战略性的科学技术，微流控芯片的发展有它的内在必然性首先，微型化是人类社会发展的一种趋势，面对我们所生存的已经消耗过度的地球，微型化反映了人类对资源枯竭的忧虑和对资源利用的优化。其次，世界上有太多的技术和流体操控有关，而当被操控的流体在一个微米尺度的空间里流动的时候，会出现很多新的现象，其中的一部分至今还没有被我们所充分认识。第三则是基于对系统研究的需求。系统学研究整体，更研究构成整体的各个局部之间的相互联系，自古以来，人类一直缺少微小但又能操控全局的工具，微流控芯片能承载多种单元技术并使之灵活组合和规模集成的特征使其可能成为系统研究的重要平台。2.2 微流控芯片的战略意义还根植于它和信息科学、信息技术的特殊关系一般认为，在二十世纪，人们借助于电子在半导体或金属中流动得到的“信息”，成就了具有战略意义的信息科学和信息技术；而在二十一世纪，通过带有可溶性生物分子或悬浮细胞的水溶液在微流控芯片通道或平面上流动以研究生命，理解生命，以至部分地改造生命，将有可能同样成就一种新的具有战略意义的科学技术：微流控学。因为，“生命”和“信息”构成了现代科学技术的核心。2.3 微流控芯片——当今国家产业转型的一种先导型科学技术微流控芯片是注定要被深度产业化的科学技术。这种判断首先当然是源于全球性产业转型需求的不可逆转，需求加剧，进程加快；另一方面，或许更为重要的，则是基于对这一科学技术在一些重大领域不可替代性的认识，而这种认识只是在最近的若干年内才被人们所逐步接受。它很可能发展成为当今产业转型的一种模式，对以生物经济为代表的新型经济产生重要影响。例如未来几年内，如果将微流控芯片与“生物手机”、“互联网+”进一步结合，这样一个由一种新兴技术引发的可能具有全局性影响的趋势，是否能够因此诞生一批“风口”行业值得大家期待。（三）基于微流控芯片的代表性关键技术3.1 新一代床边诊断（point of care test，POCT）技术——Microfluidics-based POCTPOCT可直接在被检者身边提供快捷有效的生化指标，现场指导用药，使检测、诊断、治疗成为一个连续过程，对于疾病的早期发现和治疗具有突破性的意义。POCT仪器发展趋势应是小型化、“傻瓜”式，操作简单，无需专业人员，直接输入体液样本，即可迅速得到诊断结果，并将信息上传至远程监控中心，由医生指导保健。目前，市场上有多种即时诊断方法，简单的流动测试工作没有流体管理技术，而当测试复杂性增加时，微流控技术是必要的。微流控芯片所具有的多种单元技术在微小可控平台上灵活组合和规模集成的特点已使其成为现代POCT技术的首选，经过近年的发展，已涌现了一批微流控芯片POCT分子诊断和免疫诊断的成功案例。(Cited from: Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices, Lab Chip, 2012,12, 2118-2134)3.2 超高通量筛选的主流平台——微流控液滴芯片在微流控芯片通道上加入两种互不相溶的液体，将其中的分散相以微小体积单元（10-15 L-10-9 L）的形式和极快的速度（100-10000个/秒）分散于连续相中,即可形成用作微反应器或微量生化样品载体的液滴。微流控芯片液滴已被认为是迄今为止最重要的微反应器，能提供一种在单分子和单细胞层面快速开展超大规模,超低含量反应的平台。液滴操控灵活，形状可变，大小均一，又有优良的传热传质性能，产生频率已达数十到数百KHz，在高通量药物筛选和材料筛选领域显示了巨大的潜力。(Cited from: Reactions in Droplets in Microfluidic Channels, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7336-7356)3.3 哺乳动物细胞及其微环境操控平台——微流控芯片仿生实验室由于微流控芯片的构件尺寸和细胞吻合，并可同时测定物理量、化学量和生物量，它已成为对哺乳动物细胞及其微环境进行操控的最具潜力的平台。目前已可以构建微米量级且相对封闭的三维细胞培养、分选、裂解等操作单元，并把这些单元成功延伸到组织和器官。器官芯片是一种更接近仿生体系的模式，可在一块几平方厘米的芯片中培养各种活体细胞，形成组织器官，乃至由不同器官芯片进一步组成活体芯片，从而模拟一个活体的行为并研究活体中整体和局部的种种关系。在药学领域，器官芯片将被部分替代小白鼠等模型动物，用于验证候选药物，开展毒理和药理作用研究。（四）微流控芯片的产业化现状和发展趋势4.1 微流控芯片的市场前景微流控芯片作为一种革命性的技术平台，其市场前景显然是极其巨大的。最近几年微流控芯片取得了突破性进展，引起产业界的极大关注。这些突破性进展主要表现在两个方面，一是已涌现出一批关健性技术，它们在很大程度上具有不可替代性，并因此形成以医学和药学为代表，覆盖面很宽的应用领域，例如最近发展起来的器官芯片、液滴微流控芯片。其中，器官芯片或人体芯片，有望部分代替药物研发过程中的临床前动物实验，最大限度地节约研发成本、缩短研发周期，并且解决动物权等伦理问题，具有极其巨大的潜在市场价值。二是其中的一些应用已经或正在形成规模产业，例如基于微流控技术的新一代床边诊断（Microflluidics-based POCT)系统，被产业界认为目前最有可能成为“Killer Appliction”（杀手级应用）的微流控芯片产品，其市场预计从2013年的16亿美元增长到2019年的56亿美元。（微流控即时诊断市场预测，法国市场研究机构Yole Development提供的数据，转载自互联网）4.2 目前市场上几种代表性微流控芯片产品4.3 微流控分析芯片产品现状及发展趋势总体而言，当前的微流控芯片产品及发展趋势总结如下（个人观点，供探讨）：4.4 微流控芯片产业化关键问题（个人观点，供探讨）：（1）技术：需要解决微流控芯片批量生产工艺（微加工、键合、表面修饰）；重点是要解决芯片质控问题。（2）人才：急需多学科交叉人才、企业研发人员、专业化市场人员进行微流控芯片产品的开发及推广；国内芯片人才特别是在企业从事产品开发的芯片技术人员较为缺乏，专业的人做专业的事！这个很重要。（3）产品：急需具有“Killer Application”特征的微流控产品引领行业市场（产业界一致看好microfluidics-based POCT 系统）；普遍认为poct最大市场是应用于医疗诊断行业，这个行业市场最为巨大毫无争议；或许在中国，食品安全、环境检测是否能够首先成为“中国特色”的killer application的一个案例，值得探讨？（4）资本：需要有长远目标的资本或金融机构的积极介入与扶持；个人认为，微流控芯片实验室已经到了产业化的前夕，希望有远见的企业家尽快介入到这一技术的发展过程中来，大家同舟共济，一起滚打几年，一起来改进技术，培育市场，共同发展。某种意义上说，这也是一种机会，等市场完全成熟了再介入进来可能就太晚了一些。（5）政策支持、强强合作：具有强大研发实力的企事业单位和丰富技术积累的科研院所鼎力合作）。（五）我们的工作和未来展望5.1 霆科生物介绍杭州霆科生物科技有限公司（TinkerBio）是一家专注于微流控芯片产业化的国家级高新技术企业，是国内知名的微流控芯片CDMO（合约研发与制造）服务商和先行者。公司依托浙江清华长三角研究院分析测试中心、浙江省应用酶学重点实验室等平台，以微流控芯片技术为核心，围绕食品安全、环境水质检测、医疗体外诊断等领域，坚持“让微流控变得更简单”发展使命和“微流控技术为用户赋能，实现合作共赢”的经营理念，致力于为用户提供最专业、最全面的微流控芯片产品设计开发与生产制造整体解决方案。5.2 微流控芯片产业化进展霆科生物从2014年成立至今，已投入研发经费数千万元，具备PMMA、PC、COC、PDMS、玻璃等材质的微流控芯片从研发到量产全流程转化能力。目前，公司已为国内外上百家食品安全、环境水质与IVD领域的龙头企业与上市公司提供产品（联合）开发与生产服务，已有多项微流控POCT产品实施转产。 霆科生物研发团队承担及参与国家、省市级重点研究课题10多项，已获得授权的专利、软著共50余项，公司已被认定为“杭州市青蓝企业”、“浙江省科技型中小企业”、“浙江省高成长科技型中小企业”、“浙江省最具成长性科技型百强企业”、“杭州市高新技术企业”、“国家高新技术企业”。5.3 未来展望未来十年、二十年内，微流控芯片注定成为一种被深度产业化的科学技术，世界范围内的微流控芯片的科学研究及产业竞争也将日趋激烈。中国被认为是在微流控芯片领域研究水平较高的国家之一,但国内的微流控芯片产业仍处于起步阶段，仅有为数不多的微流控产品面世，远落后于欧美等发达国家。尽管如此，我们欣喜地发现，近年来中国开始有越来越多的微流控技术专家、市场化专业人士，以及科研院校、企事业单位、投资机构，关注并投身于微流控芯片产业化。我们有理由相信，微流控芯片在中国的成功产业化值得期待。最后希望更多关注微流控芯片的人，更多地参与到这个领域来，共同努力！MicroChip,BigWorld!

导读在新型冠状病毒感染咳嗽的诊断与治疗专家共识（2023，46）中针对咳黄脓痰或外周血白细胞增高提示可能存在细菌感染，在2021年发表的95例COVID-19患者合并细菌及真菌感染的临床分析中，结果表明，COVID-19危重型患者易合并鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌等细菌和真菌的感染，肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)属于肠杆菌科克雷伯菌属，是一类重要的医源性感染革兰氏阴性条件致病菌，对多数抗菌药物易产生耐药性，占临床分离菌的13%，成为仅次于大肠埃希菌 (19%)的院内感染第二大致病菌。上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国重实验室科学家基于naica微滴芯片数字PCR系统建立了肺炎克雷伯菌的数字PCR检测方法。数字PCR检测灵敏度最低检出限可达到3.37copies/μL；方法的相对标准偏差(relative standard deviation，RSD)均小于25%；本研究利用优化后的数字PCR方法共检测了28 株临床菌株，检测到14株为肺炎克雷伯菌，14株为其他种属，该方法特异性好、灵敏度高、准确度高，适合肺炎克雷伯菌的核酸检测和定量分析，也为其他临床病原菌的分子检测提供了新的技术参考。应用亮点：▶ 数字PCR (digital PCR，dPCR)作为第3代 PCR技术，具有简便快速、灵敏度高、精确度高的特点，可检出微量的细菌核酸分子。▶ 与传统的qPCR 相比，dPCR不受扩增效率的影响，无需依赖扩增曲线、无需标准曲线即可进行绝对定量，同时对低浓度的核酸定量更加准确可靠。实验结果：１、通过数字PCR的检测范围和灵敏性实验得到，cdPCR样品后续可在S5&minus S9样本检测范围内进行。▲图１.数字PCR对不同稀释度标准品灵敏度测试结果。蓝色：阳性微滴；灰色：阴性微滴；NTC：阴性对照２、数字PCR与荧光定量PCR的检出范围和灵敏性实验，得到cdPCR对低浓度样品的检测更准确。此外，cdPCR的最低检出限(3.37copies/μL)，较qPCR (194.9 copies/μL) 有更高的检测灵敏度。▲图2: pUC57-16S的数字PCR (A)和荧光定量PCR (B)的标准曲线图 2B不同稀释倍数标准品检测的Ct值：S1：9.84；S2：12.89；S3：16.21；S4：19.74；S5：22.34；S6：25.69；S7：28.11；S8：32.56；S9：35.42３、同时对3株肺炎克雷伯菌和4株其他菌株进行特异性评估验证，cdPCR方法对肺炎克雷伯菌的特异性检测有效。4、利用cdPCR对28株临床菌株进行检测，有14株菌为肺炎克雷伯菌，14株为其他菌株，说明cdPCR具有临床菌株检测应用潜力。综上所述，本研究建立了检测肺炎克雷伯菌的数字PCR方法。与qPCR技术相比，cdPCR可以精准地对核酸进行绝对定量分析，检测下限低至单拷贝，不依赖于标准曲线， 具有较好的数据重现性，在稀有样品或痕量样品的检测方面具有独特的优势。因此，该方法为提高肺炎克雷伯菌的早期核酸检测提供了新方法，也为核酸绝对定量提供了新的数据支持。同时naica六通道数字PCR系统为新冠病毒合并细菌感染的多重检测提供可能。naica六通道数字PCR系统法国Stilla Technologies公司naica六通道数字PCR系统，源于Crystal微滴芯片式数字PCR技术，自动化微滴生成和扩增，每个样本孔可实现6荧光通道的检测，智能化识别微滴并进行质控，3小时内即可获得至少6个靶标基因的绝对拷贝数浓度。