德运康瑞推出数字化微液滴控制器，助力微流控前沿科技创新、高校教学等领域

  • 德运康瑞市场部
  • 2022-04-14

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微流控分析的主要目标是把整个实验室的功能（包括采样、稀释、加试剂、反应、分离及检测等）集成在一颗微芯片上，实现分析实验的微型化、便携化。目前微流控技术逐渐发展为现场检测、即时检测、细胞/生物大分子等研究领域最为重要的研究工具，涉及分析化学、生命科学和生物医学等多门学科。由于数字微流控技术具有高度自动化和高度集成化的特性，且易于操作、试剂耗量小、样品需求量少、所需时间短，近年来逐渐成为科研工作者的热门研究方向。

现阶段，微流控技术绝大多数的应用场景仍处在科研实验室中，对于生物、化学、微电子、机械等相关学科的本科阶段学生尚无机会接触和学习到最新的微流控技术。众多专家学者通过研究对比国内外高校微流控相关教学实验教育开展情况，呼吁在高校的分析化学或相关选修课的常规教学中适当增加微流控技术的相关学习内容，使学生在本科阶段就有机会接触到国际前沿的微流控技术。研究结论表明高校开设微流控技术相关课程不但可以使大学生对该领域有初步了解，进一步激发学生的学习兴趣、启发科学思维、拓宽交叉学科视野，而且可以在本科阶段即发现和培养具有创新意识、跨界整合能力及交叉复合型知识背景的微流控分析人才，可极大地促进我国微流控分析事业的发展。




数字微流控技术原理





数字微流控（Digital Microfluidics, DMF）是一种新兴的基于介电润湿原理（Electrowetting-on-dielectric, EWOD）对离散液滴进行自动化控制的全范围微液滴操纵技术。通过依次对电极通电，可实现皮升及以上级别液滴的运输、生成、合并、分裂等基本操作。它的优点在于成本低廉、加工简单、集成化程度高和控制程序化，在样本制备、反应、分析、回收等方面具有重要的意义。

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数字化微流控技术原理及芯片





数字化微液滴控制器





德运康瑞推出全新的基于数字化微流控技术的微液滴控制器，该控制器使用方便，操作简单，可在软件操作界面控制操控面板上电极的排布，同时可根据芯片的设计自主编制运行程序，通过调节电压、频率、正负脉宽、通电时间等参数，实现微液滴的转移、混合、分散等一系列操作，根据不同实验需求，可选择多种微流控芯片，工作过程中可重新设置各项参数并立即执行，兼容几乎所有主流品牌和型号的显微镜。该数字化微液滴控制器满足科研院所的各类科研使用需求及高校面向基础化学实验教学中的仪器操作使用。

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数字化微液滴控制器



产品应用范围




1. 细胞操控、分选；


2. 单细胞研究；


3. 微量样本制备；


4. Lab-on-a-Chip或自动化免疫检测等研究。




产品应用



1、搭建自动化、高效率数字微流控全基因组测序平台

单细胞全基因组测序是表征细胞内DNA动态变化的关键手段，可全面深入地为我们提供基于单细胞水平的生物学过程基因信息解析。基于单细胞全基因组测序的研究方向，研究人员构建了基于数字微流控的样品制备平台Digital-WGS，该平台可用于一体化、全自动的高性能单细胞全基因组测序。通过在芯片上构建基于流体力学原理和局域表面润湿特性的微捕获结构，可对任意类型、数目的细胞实现超高效率的自动化单细胞捕获。单细胞捕获完成后，直接在芯片上进行单细胞裂解和全基因组扩增流程。待扩增完成后取出扩增产物进行后续的建库测序，最后通过测序数据分析，实现单细胞拷贝数变异及单核苷酸变异的分析检测（DOI: 10.1126/sciadv.abd6454）。

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Digital-WGS平台设计原理


2、搭建新型自动化亲和力表征平台

分子识别，如抗原与抗体、DNA与蛋白质、受体和配体等相互作用的基础，在生命科学领域占据着非常重要的地位。解离平衡常数是一个最基本的可用于评价分子识别亲和力的定量参数。研究人员基于数字微流控技术发展了一种自动化解离常数测定方法（程序化操纵单个液滴，进行孵育、洗涤、检测等操作），通过在芯片上自动化生成一系列不同浓度的生物素修饰的配体，再将靶标包被的磁珠依次与配体、SA-HRP进行孵育和洗涤，与鲁米诺底物反应产生化学发光信号，由数据收集模块采集相应参数，实现解离常数的测定。（DOI：10.1039/D0LC00024H）。

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基于数字微流控的解离常数测定实验原理
（A）芯片上布局（B）芯片结构及磁分离示意图
（C）工作原理（D）平台装置图





产品优势




1. 快速上手-控制器在出厂时已校准，易用软件包（Windows操作）操作简单、快速安装，方便任何水平的实验人员使用；


2. 节省时间-自动化的智能设计，使整个实验过程更流畅，效率更高；


3. 灵活小巧-体积小巧，设计紧凑，芯片夹具可根据实验条件摆放；


4. 特色服务-可根据客户需求提供芯片定制化服务。


欢迎感兴趣的科研工作者与德运康瑞交流微流控技术相关的科学研究问题，德运康瑞将提供完善的仪器及使用说明及微流控最新技术，助力微流控技术为科学研究及基础实验教学等领域提供有力的研究工具。


德运康瑞是一家“全链条单细胞多组学技术”的平台型企业，在苏州、厦门拥有超5000平米研发与生产基地，公司重点围绕单细胞富集与检测平台、单细胞测序技术平台（Paired-seq，Digital-seq和Well-paired-seq）和ENCORE生信分析算法平台，满足不同应用场景下的单细胞多组学分析需求。公司聚焦挖掘单细胞技术在肿瘤精准医学、优生优育领域的巨大潜力，致力于推动精准医疗向单细胞时代迈进，助力生命科学和临床医学，为人类健康事业贡献中国智慧！



参考文献：

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[2] Auto-affitech: an automated ligand binding affinity evaluation platform using digital microfluidics with a bidirectional magnetic separation method[J]. Lab on a Chip, 2020, 20.

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[4] 李明, 全红花, 封克. 环境科学专业开设微流控分析技术课程的必要性与可行性[J]. 中国科技信息, 2012(17):2.

[5] 蔡龙飞, 徐春秀. 将微流控分析引入高校分析化学的实验教学[J]. 大学化学, 2012, 27(2):3.

[6] 吴静, 崔爱莉. 将微流控技术引入大学化学实验教学的具体实践[J]. 实验技术与管理, 2020, 37(12):4.

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