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亚博yabo官网手机登录手机版app下载_弗吉尼亚大学Baoxing Xu课题组ANBR综述:基于微纳米流体结构的生物医学传感器

作者:小编 发布时间:2022-12-04点击:

  近日,弗吉尼亚大学的Baoxing Xu课题组综述了微/纳米流控生物医学传感器的最新进展,亚博全站APP登录重点关注结构力学设计、制造一体化以及其在健康医疗保健上的应用,并讨论了目前存在的挑战和未来的机遇。

  由于过去几十年里医疗保健领域对医学检测便携性、低门槛和高可靠性的需求不断增加,关于生物医学设备和系统的研究、设计和改进引起了越来越多的关注。传统的生物医学设备和系统通常存在成本高、诊断时间长、效率低、门槛高、便携性差等问题。如今人们在结构设计和制造方面已经有了许多解决方案,包括微机电系统 (MEMS)、电化学生物传感器以及柔性电子设备。鉴于大多数与人类健康和生物医学治疗密切相关的生物标志物可以通过汗液、血液和尿液等体液进行检测和诊断,能够很好地控制液体运输的微纳流控设备和系统就为生物医学工程和医疗保健应用提供了一个很好的平台。这些流控设备和系统的微纳米尺度造就了它们样品需求量小,但分辨率和灵敏度高的特点。此外,与高度依赖高成本复杂制造工艺的MEMS技术相比,流控生物医学设备的设计和制造具有低成本和高灵活性的优点。

  本综述对基于微/纳米流体结构的生物医学传感器的发展进行了详细的回顾,重点关注了力学设计、微纳米流体结构、材料选择、制造技术以及在生物医学工程和医疗保健中的应用。作者首先总结了流体通道的力学结构和通道内液体的驱动力来源,然后概括并讨论了用于生产生物医学流控设备的先进制造技术的进展。其中作者对用于微流控设备的常见材料,根据其加工尺度和杨氏模量进行了详细地分类,并介绍了多种生产和制造方法,特别讨论了一系列 3D 打印技术及其对特定材料和结构力学设计的修改。作者还介绍了用于纳流控设备的纳米加工技术,论述了其一系列独特的特性和能力,以及因此带来的极高的加工难度。然后作者举例说明了流控设备在生物医学和医疗保健中的代表性应用,包括生物分子的分析、提取、分离和测试以及用于疾病诊断和医疗保健监测的生物标志物的传感和检测。在文末,作者展望了微纳流控设备与系统在未来从二维通道向三维通道转变的发展方向,总结了该转变目前所面临的挑战,并提出了可能的解决方案。

  Advanced NanoBiomed Research(ANBR)旨在为改善人类健康的纳米医学、生物工程和生物材料研究提供一个出版平台,着重关注这些领域在疾病诊疗中的应用,期望打造成为Advanced 系列在生物医学领域的旗舰开放获取期刊。

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