實驗室芯片進化PCB技術(shù)打造高集成、低成本微分析系統(tǒng)

根據(jù)《Nature》網(wǎng)站的報道，一種實驗室印刷電路板（Lab-on-PCB）技術(shù)提供了一個具變革性的解決方案. 這項技術(shù)充分利用了印刷電路板（PCB）制造技術(shù)的成本效益、可擴展性和精確性，使得微流體、傳感器和驅(qū)動器等組件能在單一設備中無縫整合，實現(xiàn)適復雜的多功能系統(tǒng)。

文章指出，最新的研究進展已證明Lab-on-PCB在生物醫(yī)學應用中的多功能性，例如實時診斷、電化學生物傳感和分子檢測，以及藥物開發(fā)和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。

研究人員正積極探索將微流體結(jié)構(gòu)與電子元件整合至微型化學分析實驗室印刷電路板（Lab-on-PCB）微系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。 研究中的「組件」涵蓋了所有構(gòu)成生化分析功能的微流體、電子或其他組件，例如試劑混合、傳輸、檢測和加熱單元。

研究團隊根據(jù)電子和微流體組件的整合程度，將Lab-on-PCB平臺劃分為三種類型：無縫式、混合式和模塊化。 其中，無縫式整合是指直接在PCB基板上構(gòu)建微流體結(jié)構(gòu); 混合式整合則分別設計和制造PCB/電子層與聚合物/微流體層，再透過堆疊或分離接合的方式進行整合。 堆疊式混合整合是在PCB基板上依序構(gòu)建各功能層，而分離式混合整合則是先個別制造各層，再進行接合組裝。

模塊化Lab-on-PCB則是由獨立制造的功能模塊組成，這些模塊可根據(jù)不同的應用需求以不同的方向組合。

研究人員指出，理解這三種整合策略的優(yōu)缺點，對于未來開發(fā)更高效、更具成本效益的Lab-on-PCB微系統(tǒng)至關(guān)重要。 針對不同的應用場景和設計需求，選擇最合適的整合方法將直接影響到最終產(chǎn)品的性能、可靠性和生產(chǎn)成本。