Применения микрофлюидики

Одним из лучших примеров применения микрофлюидных устройств для живой визуализации является C. elegans. C. elegans - это нематода, которая играет важную роль в биологии, потому что, хотя это довольно простой организм, у него есть нервная система. Благодаря этой особенности и своей уникальной прозрачности C. elegans стал отличным выбором для визуализации живых клеток. Однако существует большая проблема, которую необходимо преодолеть, чтобы получить изображения с высоким разрешением: иммобилизация нематоды. Действительно, случайные движения могут привести к появлению артефактов или расфокусированных изображений, которые могут сильно повлиять на результат наблюдения.

Обычные методы иммобилизации подразумевают использование клея или препарата, что означает, что они либо необратимы, либо потенциально опасны для животного. Кроме того, с помощью этих методов исследователи тратят много времени на подготовку и могут иметь дело 

Одним из основных микрофлюидных приложений является так называемая лаборатория на чипе, цель которой - объединить все функции лаборатории в одном микрофлюидном чипе. Например, в клеточной биологии исследователи могут культивировать клетки на микрофлюидном устройстве с возможностью вводить препараты и вживую наблюдать реакцию клеток. В связи с этим глубоко изучается возможность полного контроля окружающей среды. Безусловно, наиболее важным параметром является уровень pH.

Одной из основных задач в разработке лекарств в настоящее время является сокращение так называемого «пути лекарства», то есть расстояния от места введения до исследуемой области. Действительно, за последние годы в открытии лекарств были сделаны серьезные шаги вперед, и каждый год открывались новые и более эффективные составы, но методы, с помощью которых доставлялись препараты не получили такого развития.

Химические градиенты играют ключевую роль во многих биологических процессах и регулируют ряд клеточных функций in vivo. Микрофлюидика может предоставить инструменты для воссоздания и даже управления этими градиентами в пространстве и времени. Наиболее распространенный способ создания градиентов в микрофлюидике - использование диффузионного перемешивания между соседними потоками. Это возможно благодаря тому, что потоки ламинарные и диффузия является единственным возможным механизмом перемешивания. Хотя генерация градиентов с помощью диффузионного смешивания имеет некоторые недостатки. Среди них одним из наиболее серьезных является потенциальный 

Одно из применений, для которых может быть полезна микрофлюидика - это так называемая Point-Of-Care (POC - Пункт оказания медицинской помощи). Это подразумевает взятие медицинских анализов в непосредственной близости от места оказания помощи пациенту. Микрофлюидные устройства, в частности устройства на полимерной или бумажной основе, обладают такими особенностями, как одноразовость и дешевизна, которые являются преимуществами в данном случае. Фактически, микрофлюидные устройства уже используются для тестов на беременность, диагностики ВИЧ, биосенсоров глюкозы и скрининга на наркотики.

Еще одна область, в которой микрофлюидика получает положительные отзывы, - это клеточный анализ. Действительно, возможность иметь в одном и том же миниатюрном устройстве разные модули для культивирования, сортировки и лизиса клеток действительно привлекательна, и поэтому многие исследователи продвигаются в этом направлении. В частности, микрофлюидные устройства широко используются в клеточной проточной цитометрии, где требуется точный контроль потока. Кроме того, применение микрофлюидных устройств позволяет улучшить чувствительность, поскольку размер всей измерительной системы значительно уменьшается, будучи сопоставимым с размером отдельной клетки. Микрофлюидные приложения можно найти 

Микрофлюидика - это область, которая быстро развивается. С момента ее возникновения применения микрофлюидики становились все более и более актуальными в науках о жизни. Причина этого успеха заключается в уникальных химических и физических свойствах жидкостей микронного размера, которые позволяют иметь ряд преимуществ по сравнению с традиционными «макро» методами. Кроме того, микрофлюидные устройства, как правило, просты в использовании и производстве, но при этом экономичны. В одном микрофлюидном чипе можно реализовать множество функций и компонентов для управления потоком, таких как насосы и клапаны.