功率放大器應(yīng)用：一文剖析微流控芯片在醫(yī)療領(lǐng)域的5大應(yīng)用方向
近年來,隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,新型科學(xué)技術(shù)層出不窮，微流控芯片因具有試劑消耗量少、能耗低、反應(yīng)速度快、高通量化、液體自驅(qū)等獨特優(yōu)勢，已經(jīng)發(fā)展成為集生化、醫(yī)學(xué)、電子、材料及其交叉學(xué)科的研究熱點。本篇主要對微流控芯片在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進行總結(jié)，并概括了微流控芯片的發(fā)展方向和未來挑戰(zhàn)。以及功率放大器在微流控芯片在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用
1、PCR
微流控芯片技術(shù)與PCR結(jié)合可以在短時間內(nèi)完成擴增，不僅可有效縮小反應(yīng)體系，極大提高檢測靈敏度，而且反應(yīng)所需時間短，輕便易攜帶，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)檢測領(lǐng)域備受重視的技術(shù)。如圖1所示，一種靈活的交替拉推式主動數(shù)字化(μAPPAD)微流控技術(shù)，使基于微孔的dPCR樣品數(shù)字化效率接近100%。目前微流控PCR芯片正在向著結(jié)構(gòu)簡單化、功能集成化和一次性的方向發(fā)展，很多可以完成完整的生物樣本分離分析的裝置已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
圖1：應(yīng)用于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)的微流控芯片示意圖
2、病原體
基于微流控技術(shù)的病原體檢測在臨床醫(yī)學(xué)、食品工業(yè)和環(huán)境監(jiān)測顯現(xiàn)出準(zhǔn)確度高、耗時短等優(yōu)點。如圖2所示，展示了一款基于微流控生物芯片的下一代病原微生物診斷技術(shù)。微流控系統(tǒng)構(gòu)成無細(xì)胞診斷工具，可與其他技術(shù)集成、跟蹤和監(jiān)測病原體。微流體系統(tǒng)快速檢測技術(shù)，不需要專家操作人員。
圖2：用于診斷傳染性病原體的微流控智能設(shè)備
3、皮膚
隨著復(fù)雜材料的發(fā)展，柔性可穿戴設(shè)備可通過附著于皮膚，分析生物體液來實時監(jiān)測人體各項指標(biāo)。圖3展示的是一款附著于皮膚進行檢測的柔性微流控設(shè)備，使用柔性微流體、結(jié)構(gòu)化黏接表面和受控機械屈曲的實驗和理論方法，以實現(xiàn)具有高模量、剛性、最先進功能元件組件的超低模量、高延展性系統(tǒng)。
圖3：附著于皮膚進行檢測的柔性微流控設(shè)備示意圖
4、腫瘤癌癥外泌體
腫瘤來源的外泌體(exosomes)在腫瘤微環(huán)境的胞間通訊中發(fā)揮著特殊作用，它們在體液中含量穩(wěn)定且能夠靈敏地反映出腫瘤的實際狀態(tài)，被認(rèn)為是“液體活檢”技術(shù)中極具潛力的腫瘤標(biāo)志物。
如圖3所示，將多種納米顆粒組裝在微流體甬道中用于實體腫瘤體內(nèi)核磁成像，可以實現(xiàn)有效的實體腫瘤在0.5h內(nèi)成像，供患者測量后在多個時間點進行治療，相比之下更為便捷，且成像非常清晰，幫助外科醫(yī)生確定腫瘤大小并做出準(zhǔn)確的決定。
圖4：SchematicofthesynthesisofPLGAcore/DSPE-PEG2k-DOTA-GdshellNPsinamicrofluidicchipandtheirapplicationforMRIofthesolidtumor
5、組織工程（器官芯片）
材料科學(xué)和微流控技術(shù)的發(fā)展，推動了體外細(xì)胞組織器官的構(gòu)建，從而也加快了高效診斷以及治療技術(shù)的進步。如圖5，一種用于超快速富集滋養(yǎng)細(xì)胞的裝置，以進行無創(chuàng)產(chǎn)前檢查新型慣性微流控芯片(Ce-lutriateChip),用于從孕婦全血樣本中快速、無標(biāo)記富集循環(huán)滋養(yǎng)細(xì)胞(CTBs)。
圖5：用于超快速富集滋養(yǎng)細(xì)胞以進行無創(chuàng)產(chǎn)前檢查
微流控芯片驅(qū)動需要較高電壓，那為了給微流控芯片運行提供所需電壓，就需要高壓放大器來進行驅(qū)動，來幫助此類應(yīng)用獲得良好測試效果。
作為ATA-2000系列電壓放大器家族的一員，它具有指標(biāo)均衡，放大電壓效果較好的優(yōu)點，它可以放大交直流信號，最大輸出電壓400Vp-p（±200Vp），最大帶寬（-3dB）DC~1MHz，電流80mAp，輸入輸出電阻兩檔切換，電壓增益數(shù)控可調(diào)，設(shè)置參數(shù)可自動保存。
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