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成果展示

过去数年中,我们与清华大学医学系统生物学研究中心合作,完成了包括神经元监测芯片、细胞阻抗芯片、细胞电穿孔芯片、细胞操纵芯片等在内的数十种微电极类芯片的设计、加工和测试,还完成了包括毛细管电泳芯片、精子健康评价芯片、单细胞捕获芯片、基因扩增和检测芯片等在内的数十种微流体类芯片的设计、加工和测试。相关研究论文发表在Lab on a chip, Biosensors and Bioelectronics等国际著名杂志。

电阻抗芯片| 电旋转芯片| 神经细胞网络电生理芯片(MEA)| 体外授精芯片| 其它芯片展示|

 

电阻抗芯片实物图插指阵列式设计实时监测细胞迁移 研究四种细胞迁移速度

                               电阻抗芯片实物图                     插指阵列式设计实时监测细胞迁移                  研究四种细胞迁移速度

     细胞电阻抗传感技术是一种能够对细胞的生物学行为进行实时、定量、非标记和自动化检测的细胞分析技术。该技术为细胞生物学研究提供了一种独特的观察平台,借助细胞电阻抗技术,以动态视角在细胞水平定量的研究生命现象。芯片采用微加工技术制备而成,其中包括磁控溅射、SU-8光刻、PDMS浇注、划片、压焊、等离子键合等多种工艺。

代表论文

[1] Wang L., Wang L., Yin H., Xing W., Yu Z., Guo M. and Cheng J.,“Real-time, label-free monitoring of the cell cycle with a cellular impedance sensing chip”  Biosensors and Bioelectronics 2010,25:990-995.

[2] Wang L., Zhu J., Deng C., Xing W. and Cheng J.“An automatic and quantitative on-chip cell migration assay using self-assembled monolayers combined with real-time cellular impedance sensing”Lab on a chip 2008,8:872-878.

[3] Wang L., Wang H., Wang L., Mitchelson K., Yu Z. and Cheng J.“Analysis of the sensitivity and frequency characteristics of coplanar electrical cell-substrate impedance sensors”Biosensors and Bioelectronics 2008,24:14-21.


电旋转芯片实图  

   电旋转芯片实图

     细胞活力电旋转检测芯片的原理是,当细胞被置于一个由外加高频交流电所产生的旋转电场中,会受转动力矩的作用而转动。当细胞生理状态不同时,其旋转情况也不 同。通过观察细胞在芯片上旋转情况,就可以了解细胞的生理状态。属于非侵入式、非标记、无损伤的检测方式,可以实现细胞活性的实时在线检测。芯片采用微加 工技术制备而成,其中包括磁控溅射、光刻、湿法腐蚀、划片、压焊、热压等多种工艺。

代表论文

[1] Wang L., Guo M., Huang C. and Cheng J., "Continuous cell separation by chip-based travelling-wave dielectrophoresis and laminar flow", microTAS 2003, October 5-9, 2003, Squaw Valley, California USA.

[2] Huang C., Chen A., Wang L., Guo M. and Yu J., "Electrokinetic measurements of dielectric properties of membrane for apoptotic HL-60 cells on chip-based device", Biomedical Microdevices 2007, 9:335-343.

 


 

 


 

微电极阵列芯片结构展示  

微电极阵列芯片结构展示 

     该芯片采用微电极阵列,在体外对神经细胞的电生理信号进行全自动、多通道、实时、连续监测。此类芯片是神经网络研究的有力工具,有助于探索神经元群体信息传 递和储存的过程,揭示电活动参与大脑的生长发育、学习记忆、感觉运动整合等过程的相关机制。该芯片采用磁控溅射、PECVD、光刻、湿法腐蚀、干法刻蚀、 划片、压焊、等多种微加工工艺制备而成。

代表论文

[1] Pan L., Xiang G., Huang L., Yu Z., Cheng J., Xing W. and Zhou Y., "Automatic positioning and sensing microelectrode array (APSMEA) for multi-site electrophysiological recordings", Joumal of Neuroscience Methods 2008, 170:123-129.

[2] Xiang G., Pan L., Xing W., Zhang L., Huang L., Yu J., Zhang R., Wu J., Cheng J. and Zhou Y., "Indentification of activity-dependent gene expression profiles reveals specific subsets of genes induced by different routes of Ca2+ entry in cultured rat cortical neurons", Joumal of Cellular Physiology 2007, 212:126-136.

[3] Xiang G., Pan L., Huang L., Yu Z., Song X., Cheng J., Xing W. and Zhou Y., "Microelectrode array –based system for ordered neuropharmacological applications with cortical neurons cultured in vitro", Biosensors and Bioelectronics 2007, 22:2478-2484.

 


 


  体外受精芯片细节展示

体外授精芯片细节展示

     我们在微流控芯片上设计微坑阵列和围栏阵列两种结构,成功实现了卵细胞授精、受精卵的连续换液培养和早期胚胎的获取。体外授精芯片通过微加工工艺加工而成,其主要关键工艺在于高深比的SU-8模具加工,通过SU-8光刻工艺的改进,高深宽比、良好上下垂直度的SU-8模具加工技术已成为我们的常规工艺。

代表论文

[1] Xie L., Ma R., Han C., Su K., Zhang Q., Qiu T., Wang L., Huang G., Qiao J., Wang J. and Cheng J., "Integration of sperm motility and chemotaxis screening with a microchannel-based device", Clinical Chemistry 2010, 56:1270-1278.

[2] Han C., Zhang Q., Ma R., Xie L., Qiu T., Wang L., Mitchelson K., Wang J., Huang G., Qiao J., Cheng J., "Integration of single oocyte trapping, in vitro fertilization and embryo culture in a microwell-structured microfluidic device", Lab on a Chip 2010, 10:2848-2854.

[3] Ma R., Xie L., Han C., Su K., Qiu T., Wang L., Huang G., Xing W., Qiao J., Wang J. and Cheng J., "In vitro fertilization on a single-oocyte positioning system integrated with motile sperm selection and early embryo development", Analytical Chemistry 2011, 83:2964-2970.

 


 

 

 

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MEA神经网络监测芯片
43
流式细胞分选芯片
29
基因扩增碟式芯片
36
体外授精芯片
46
多通道细胞阻抗监测芯片
47
薄膜式PCR芯片
40
细胞电穿孔芯片
39
正向介电力分离芯片
35
行波介电力分离芯片
图片15
单卵细胞捕获、体外授精及细胞培养芯片
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PMMA核酸萃取芯片
42
精子趋温性测试芯片