微全分析系統(tǒng)ppt課件(已修改)
2025-05-11 01:40 本頁面
【正文】 微型全分析系統(tǒng) 導(dǎo)言 科學(xué)儀器在人類的整個科技發(fā)展過程中都起到極其重要的作用， 這在近代科技發(fā)展中反映得尤其突出。 分析儀器的發(fā)展趨勢就是微型化 /集成化與便攜化。當(dāng)前，主要為 了適應(yīng)生命科學(xué)發(fā)展的需要，分析儀器的發(fā)展正在出現(xiàn)一個以微 型化為主要特征的，帶有革命性的重要轉(zhuǎn)折時期。 自從 Manz和 Widmer于 1990首次提出微型全分析系統(tǒng) (?TAS, miniaturized total analysis system或 micro total analysis system) 的概念以來，經(jīng)歷了發(fā)展初期的冷落和彷徨，在短短的十幾年中 已發(fā)展為當(dāng)今世界上最前沿的科技領(lǐng)域之一。 2022年，英國 RSC創(chuàng)刊 Labonachip（ 芯片實驗室 ）。 2022年，美國 ?TAS列入每兩年一次的綜述中，標(biāo) 志著它作為分析化學(xué)的一個獨立領(lǐng)域，已被學(xué)術(shù)界承認。并將微 流控芯片系統(tǒng)作為其主要發(fā)展方向。 ?TAS的目的是通過化學(xué)分析設(shè)備的微型化與集成化，最大限 度地把分析實驗室的功能轉(zhuǎn)移到便攜的分析設(shè)備中，甚至集成 到方方寸大小的芯片上。由于這種特征，本領(lǐng)域的一個更為通 俗的名稱“芯片實驗室” (Labonachip, LOC)已經(jīng)被日益地接受。 在分析系統(tǒng)微型化與集成化的基礎(chǔ)上， ?TAS的最終目標(biāo)是實現(xiàn) 分析實驗室的“個人化”，“家用化”，從而使分析科學(xué)及分析儀 器從化學(xué)實驗室解放出來，進入千家萬戶。 微流控芯片 (microfluidic chips)是 ?TAS中目前最活躍的領(lǐng)域和 發(fā)展前沿，它最集中地體現(xiàn)了將分析實驗室的功能轉(zhuǎn)移到芯片 上的 思想，其未來的發(fā)展將對上述目標(biāo)的實現(xiàn)起到非常重要的 作用。 Microfluidic chip 1. Sample preparation 2. Mass transport 3. mixing 4. reaction 5. Sample injection 6. separation 7. detection 作為分析化學(xué)的前沿技術(shù)， ?TAS的迅速發(fā)展不僅是該領(lǐng)域科學(xué) 工作者不懈努力的結(jié)果，而且得益于微機電加工 (MEMS)、生物 化學(xué)、材料學(xué)、微光學(xué)機械等多門學(xué)科最新成果的投入。 然而， ?TAS的實際應(yīng)用目前尚處于初級階段，對分析系統(tǒng)來講 要求達到既“微”又“全”，從總體上看，還僅僅是目標(biāo)，離真正實 現(xiàn)還有相當(dāng)大的距離。 這些目標(biāo)的實現(xiàn)必須靠大力發(fā)展微流控技術(shù)；生物 (陣列 )芯片雖 然是很重要的生物檢測手段，但難以在實際分析系統(tǒng)的“微、全” 方面發(fā)揮優(yōu)勢。 一個新學(xué)科的發(fā)展既需要強大先進的技術(shù)支撐，更需要先進的理 論指導(dǎo)， ?TAS在發(fā)展中還需要更多的基礎(chǔ)理論來更深入地理解 和掌握物質(zhì)在微米尺度流動狀態(tài)下的行為，例如微米通道中的傳 質(zhì)、導(dǎo)熱、吸附及微區(qū)反應(yīng)規(guī)律等。這些都對相關(guān)的理論研究提 出了新的挑戰(zhàn)！ 微型全分析系統(tǒng)及微流控分析芯片發(fā)展簡史 微流控分析芯片的出現(xiàn)在現(xiàn)代分析科學(xué)與分析儀器的發(fā)展中有其 歷史的必然性?；仡櫧?40余年發(fā)展歷史會看到分析系統(tǒng)的自動化 微型化趨勢早在 1950s和 1960s即已出現(xiàn)，其發(fā)展動力主要來自于 環(huán)境及材料科學(xué)的發(fā)展中對更多更準(zhǔn)更快地獲取物質(zhì)成分信息的 需要。 Skeggs創(chuàng)始的間隔式連續(xù)流動分析 (segm
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