實(shí)驗(yàn)室芯片進(jìn)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(bào)道，一種實(shí)驗(yàn)室印刷電路板（Lab-on-PCB）技術(shù)提供了一個(gè)具變革性的解決方案. 這項(xiàng)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(kuò)展性和精確性，使得微流體、傳感器和驅(qū)動(dòng)器等組件能在單一設(shè)備中無縫整合，實(shí)現(xiàn)適復(fù)雜的多功能系統(tǒng)。

文章指出，最新的研究進(jìn)展已證明Lab-on-PCB在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的多功能性，例如實(shí)時(shí)診斷、電化學(xué)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(xué)分析實(shí)驗(yàn)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(tuán)隊(duì)根據(jù)電子和微流體組件的整合程度，將Lab-on-PCB平臺(tái)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(shè)計(jì)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(jìn)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(gè)別制造各層，再進(jìn)行接合組裝。

模塊化Lab-on-PCB則是由獨(dú)立制造的功能模塊組成，這些模塊可根據(jù)不同的應(yīng)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(diǎn)，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(yīng)用場景和設(shè)計(jì)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。