刷新傳感數(shù)字微流控電化學(xué)檢測(cè)平臺(tái)基于介電潤(rùn)濕（electro-wetting on dielectric，EWOD）原理與多項(xiàng)自研核心技術(shù)研制，在單芯片上實(shí)現(xiàn)了“樣本處理+檢測(cè)分析”全流程的閉環(huán)，滿足“樣本進(jìn)，結(jié)果出”自動(dòng)化檢測(cè)需求。該平臺(tái)集成高精度電化學(xué)檢測(cè)模塊，具有高靈敏度、高精度、小體積、低成本等特點(diǎn)，在核酸檢測(cè)、分子POCT、化學(xué)合成和微生物培養(yǎng)等領(lǐng)域提供“從樣本處理到檢測(cè)分析”的自動(dòng)化全流程解決方案。

1、電化學(xué)生物傳感技術(shù)

基于刷新傳感自主研發(fā)電化學(xué)生物傳感器系統(tǒng)BIOSYS研制，通過(guò)調(diào)整檢測(cè)電極上修飾的分子識(shí)別方案（捕獲探針）就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同生物標(biāo)識(shí)物的雜交檢測(cè)。該技術(shù)具有檢測(cè)靈敏度高、耗時(shí)短、成本低、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，大大降低了檢測(cè)所需的人力物力成本。

雜交檢測(cè)+信號(hào)轉(zhuǎn)化流程示意圖

2、數(shù)字微流控系統(tǒng)

利用介電潤(rùn)濕（EWOD）原理，數(shù)字微流控可以實(shí)現(xiàn)對(duì)液滴的搬運(yùn)、分離、混合等精準(zhǔn)操作，從而完成對(duì)被測(cè)生物樣本的預(yù)處理過(guò)程。通常樣本以液滴形式存在于雙層夾板結(jié)構(gòu)的芯片之中，采用編程控制電壓改變固液界面表面張力使液滴形變，從而驅(qū)動(dòng)液滴按預(yù)設(shè)好的路徑和方法移動(dòng)、分離、混合。該技術(shù)可以驅(qū)動(dòng)各種水相樣本試劑（如：裂解液、洗脫液、蛋白酶、雜交液等）運(yùn)行于不同功能區(qū)間。根據(jù)不同的試劑體系，結(jié)合磁控、溫控等控制模塊，可以在單芯片上實(shí)現(xiàn)核酸的裂解、提取、清洗、洗脫、擴(kuò)增、雜交、檢測(cè)等分析操作。

系統(tǒng)外觀展示圖

目前刷新傳感采用印刷電路板PCB（Printed Circuit Board）等工藝制備相關(guān)芯片，工藝簡(jiǎn)單、成本可控、集成度高，提供配套的集成方案，滿足科學(xué)研究、工程實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)品落地等場(chǎng)景的需求。

圖源illumina

3、刷新傳感數(shù)字微流控系統(tǒng)

電化學(xué)檢測(cè)平臺(tái)

平臺(tái)集成了數(shù)字微流控與電化學(xué)檢測(cè)技術(shù)，為生物試劑公司、科研院所、第三方檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室提供分子檢測(cè)一站式解決方案。該平臺(tái)采用電化學(xué)探針對(duì)目標(biāo)DNA片段進(jìn)行特異性捕獲，產(chǎn)生的電信號(hào)由電化學(xué)模塊進(jìn)行采集和處理。該方案具備高靈敏度，特異性好和響應(yīng)迅速的特點(diǎn)；區(qū)別于熒光檢測(cè)方法，電化學(xué)法不需要復(fù)雜的光學(xué)組件，大大提升了系統(tǒng)集成度，減小了系統(tǒng)體積，降低了產(chǎn)品成本和使用成本；由于PCB芯片工藝成熟，可以真正實(shí)現(xiàn)Lab in PCB?？蓱?yīng)用于科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)院檢測(cè)、軍事防化、防疫檢測(cè)、社區(qū)檢測(cè)等諸多場(chǎng)景。 ?

另外，本平臺(tái)產(chǎn)品具備量產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)。由于數(shù)字微流控系統(tǒng)需求的樣品和試劑量少，分析體積為微升至納升級(jí)別，大大減少了試劑消耗量。其次，該系統(tǒng)不需要復(fù)雜昂貴的光學(xué)組件、微泵微閥組件等，系統(tǒng)簡(jiǎn)單。再者，刷新傳感設(shè)計(jì)的PCB工藝芯片相比其它工藝（如TFT工藝），材料和工藝成本低、集成組裝特性優(yōu)良，同時(shí)介質(zhì)強(qiáng)度更穩(wěn)定，進(jìn)一步降低了成本。

液滴控制系統(tǒng)與芯片

此外，該系統(tǒng)支持多靶點(diǎn)分型檢測(cè)、多通道并行檢測(cè)；支持恒溫?cái)U(kuò)增，變溫?cái)U(kuò)增等試劑方案；通過(guò)精準(zhǔn)控制小體積液滴可加速混勻，提高試劑混合保真度。內(nèi)置高精度溫控模塊，結(jié)合微流控技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)增。 為了方便使用，刷新傳感開(kāi)發(fā)了“傻瓜式”程序化控制平臺(tái)，操作簡(jiǎn)易，僅需加樣然后通過(guò)軟件程序操控即可在短時(shí)間內(nèi)得到需要的結(jié)果，大大降低對(duì)工作人員的技術(shù)性要求，減少了人力資源消耗及降低專業(yè)依賴性，同時(shí)提高檢測(cè)穩(wěn)定性。該系統(tǒng)集成度高，將所有需要人工操作的步驟密封于芯片上自動(dòng)完成，有效降低了樣本污染的可能性，避免有毒有害物質(zhì)和傳染性物質(zhì)對(duì)外界的直接接觸，避免氣溶膠交叉污染，減少環(huán)境污染。 平臺(tái)具備易集成、易擴(kuò)展、易兼容、易轉(zhuǎn)化等優(yōu)勢(shì)。不局限于微泵、微閥等復(fù)雜組件，僅需基本的流道與電極控制即可達(dá)到理想的路徑設(shè)計(jì)和液滴控制要求。平臺(tái)系統(tǒng)可以根據(jù)不同試劑需求定制功能模塊，包括：芯片結(jié)構(gòu)、芯片陣列、溫控模塊、磁控模塊、電化學(xué)檢測(cè)電極、內(nèi)置式電化學(xué)傳感器、進(jìn)液機(jī)構(gòu)、儲(chǔ)液機(jī)構(gòu)等?？勺远x編程設(shè)定液滴路徑來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)流程，使用范圍廣，覆蓋體外診斷、微生物檢測(cè)、疾病篩查、傳染病防控、基因檢測(cè)、化學(xué)合成等諸多領(lǐng)域。 ? ? ?

編輯：黃飛

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