侵权投诉

微流控技术的原理、制备以及应用

传感器技术 2018-02-23 09:20 次阅读

临床医学全面走向个性化医疗诊疗是当今医学发展的一大方向,精准的体外诊断技术是正确诊疗的基本保证。而体外诊断基本主要是基于体液(血液,尿液,唾液)的分析,对于这些体液的操控, 自动化肯定是个大趋势。

那么对于液体的自动化操控,正是我们微流控要干的事情。所以,体外诊断(IVD)里除去试剂的研发,后续的自动化检测, 基本避不开微流控。这就是微流控技术必将火起来的基础。

微流控技术

微流控(microfluidics)是一种精确控制和操控微尺度流体, 以在微纳米尺度空间中对流体进行操控为主要特征的科学技术,具有将生物、化学等实验室的基本功能诸如样品制备、反应、分离和检测等缩微到一个几平方厘米芯片上的能力,其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。是一个涉及了工程学、物理学、化学、微加工和生物工程等领域的交叉学科。

微流控技术是MEMS技术在流体处理方面的一个重要分支,由于这一技术是生物芯片的基石,2003年被福布斯(Forbes)杂志评为影响人类未来15件最重要的发明之一。 

微流控技术的起源

微型化、集成化和智能化,是现代科技发展的一个重要趋势。伴随着微机电加工系统(MEMS)技术的发展,电子计算机已由当年的“庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统,甚至是一部微型的智能手机。

MEMS技术全称Micro Electromechanical System,MEMS设想是由诺贝尔物理学奖获得者Richard Feynman教授于1959年提出,其基本概念是用半导体技术,将现实生活中的机械系统微型化,形成微型电子机械系统,简称微机电系统。 

1962年全球第一款微型压力传感器面世,这一创新产品后来被应用于汽车安全(轮胎压力检测)和医疗(有创血压计),开启了MEMS时代。今天MEMS技术在军事、航天航空,生物医药、工业交通及消费领域扮演核心技术的角色,智能手机中就嵌入了多个MEMS芯片,如麦克风,加速度计,GPS定位等。 

微流控技术的原理、制备以及应用

MEMS被广泛应用于军事与航空航天、工业与交通、通讯、生物医药、消费市场 。  

微流控芯片

微流控芯片(MicrofluidicChip) ,又称为芯片实验室(Lab-on-a-Chip)或生物 芯片。是利用MEMS技术将一个大型实验室系统缩微在一个玻璃或塑料基板上,从而复制复杂的生物学和化学反应全过程,快速自动地完成实验。其特征是在微米级尺度构造出容纳流体的通道、反应室和其它功能 部件,操控微米体积的流体在微小空间中的运动过程,从而构建完整的化学或生物实验室。

这一技术将给基因、免疫、微生物和临床化学等诊断领域带来颠覆性突破,使威胁人类健康的诸多疾病如癌症、心脑血管疾病的早期诊断和预防成为可能。生物芯片与生物靶向药物的结合,推动临床医学全面走向个性化医疗诊疗。

随着微流控芯片技术的逐渐展开及微分析技术的需求,芯片构型设计越加丰富,出现了一系列形式各异、具有多种微通道网络结构的芯片构型。如电泳芯片分离通道的网络形状主要有:直线型、螺旋型、弯曲蛇形、多边形、折叠形等。由于生化分析的复杂性和多样性需求,微流控芯片技术的发展趋于组合化和集成化,经常需在一块芯片基片上集成多种功能单元,如化学反应器、生物反应器、过滤装置等以进行多种样品的分析检测,以用于DNA测序和突变点检测,氨基酸、蛋白质、细胞检测和药物筛选等。

基于高通量快速分离的需要,多通道阵列并行操作是微流控芯片的发展趋势,芯片通道数量已从最初的12通道、96通道,发展到384通道。

微流控芯片的制备

微流控芯片通过微细加工技术集成各种不同功能的单元,如微反应池、微泵、微阀、检测单元等。微通道加工技术与以硅材料二维和浅深度加工为主的集成电路芯片不同。微流控芯片微通道的两个重要指标是深宽比和微通道界面形状。

深宽比指在基片上形成的微结构的深度特征与宽度特征之比,高深宽比结构加工难度较大。对于直接加工法,形状特征与腐蚀的方向性有关,即各向同性或各向异性会形成不同的几何形貌特征;对于复制加工方法,如热模压和模塑法等,微通道几何形状直接与模板形状及加工工艺有关。

1、微流控芯片的材料

微流控芯片结构设计选取材料时考虑的主要因素是:

① 优良的加工性能,便于大批量生产以降低费用。 

② 生物相容性或化学惰性,不影响分析试剂、药物的化学性质;

③ 散热和绝缘性;

④ 良好的光透性能,适应光学检测的要求。

另外还要考虑材料的电渗流特性、表面可修饰性及可密封性能等。

到目前为止,制作微流控芯片的材料主要有:硅、玻璃、石英、高聚物、陶瓷、纸等。选择合适的材料对于制作工艺选择和微流控芯片的成功应用非常重要。

(1) 硅材料

单晶硅是最先尝试使用的芯片基材。硅及二氧化硅具有良好的化学惰性和热稳定性,而且硅的微细加工技术已趋成熟。即使复杂的三维结构,也可用整体和表面微加工技术进行高精度的复制。

硅材料的缺点在于易碎、成本高、不透光、电绝缘性差且表面化学行为复杂等,虽然较厚的氧化层(>15 μm)可以提高其绝缘层,但厚氧化层尚无成熟的键合方法。上述缺点限制了硅材料在微流控芯片中的广泛应用。但由于硅和聚合物材料间的粘附系数小,故现常用来制作聚合物微通道芯片时所用到的模具。

(2) 玻璃

玻璃和石英弥补了单晶硅在电学和光学方面的不足,价廉、易得,具有良好的电渗性和良好的光学性质,为微系统的故障诊断和光学检测提供了便利条件;  然而,玻璃和石英微流控芯片存在着制作工艺复杂,加工成本过高.

而且使用玻璃和石英作基体材料时,通常使用各向同性腐蚀技术,很难获得高深宽比的微结构,深度刻蚀困难,键合温度高和键合成品率低,使芯片性能难以改善,且需要相应的洁净条件和制作设备,工艺过程复杂。 

要想制作对液体操控所必需的微泵和微阀是非常困难的。这些都限制了玻璃微芯片的普及化和深度产业化。

(3) 高分子聚合物

与硅和玻璃相比,聚合物材料种类多、选择面广、价格便宜,具有良好的绝缘性和透光性,可施加高电场实现快速分离,成型容易、批量生产成本低,易获得高深宽比的微结构,微通道表面一般不需或仅需较少修饰,绝大部分聚合物材料对生物样品或化学样品具有相容性,更适合于一次性使用,具有广阔的应用前景,已引起国内外极大的关注。

用于制作微流控芯片的聚合物主要可分为三类:热塑性聚合物、固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物。热塑性聚合物有聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)和聚乙烯(PE)等;固化型聚合物有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、环氧树脂和聚氨酯等;溶剂挥发型聚合物有丙烯酸、橡胶和氟塑料等。其中,常用的有PMMA和PDMS。

PMMA材料具有良好的电绝缘性,可施加高电场进行快速分离。透光性好,成本低,成型容易,可选择多种加工方法,如模压法、注塑法、准分子激光微刻蚀加工等,现已得到了极为广泛的应用。

弹性高分子材料PDMS(又称硅橡胶),具有价格便宜,绝缘性好,无毒;它的透光性好,能透过250 nm以上的紫外光与可见光,易于检测;成型容易,批量生产成本低等优点。但PDMS材料制成的微结构的稳定性较差,疏水性较强,经常需要进行特别处理来进行改进。

选择聚合物做芯片材料时,应根据加工工艺、应用环境及检测方法等诸多因素和聚合物的光电、机械及化学性质选择适用的类型,并注意聚合物材料在所使用的环境下的惰性、电绝缘性、热性能和表面合适的修饰改性方法等。一般应注意以下几个方面的问题:

① 良好的加工性

不同的加工方法对聚合物的加工性有不同的要求。 由于微通道的构型越来越趋于复杂,高深宽比的微通道的优点很多,所以聚合物材料应具有良好的加工性。

② 良好的电绝缘性和热性能

由于微流控芯片中的液体驱动经常采用电驱动方式,而且芯片经常被用于进行电泳分离,加高压电场会产生热量,高温或局部高温都会对分离效果造成影响,所以材料应有良好的电绝缘性和热性能。

③ 良好的光学性质

对于荧光检测和紫外检测而言,材料必须在相应的波长范围内有良好的透光性,才能进行有效的检测。

④ 表面易于修饰改性

聚合物材料的表面易于进行改性,如通过紫外、等离子体、激光和化学处理等,不仅可改变电渗流,而且还可减少样品的的吸附。

⑤ 在使用条件下材料呈化学惰性

由于在微分析操作中经常要接触到各种试剂,需要一定抗溶剂能力和耐酸碱能力,因此,在所采用的分析条件下材料应是惰性的。

⑥ 根据应用场合合理选择

当制作普通微流控芯片时,可选用软化温度较低的材料,如有机玻璃或聚苯乙烯;制作PCR与CE集成芯片时,可选用软化温度较高的材料,如聚碳酸酯或聚丙烯等。

(4)  陶瓷

陶瓷材料易碎、透光性不好,但耐高温,有较高的抗压强度,采用软刻蚀或激光加工可制出微通道,适于极限恶劣条件下使用,如航空、太空试验和极地考察等。

(5) 纸

微流控纸芯片(lab-on-paper,纸上微型实验室)是近几年发展的一种新型微流控芯片。用纸张作为基底代替硅、玻璃、高聚物等材料,通过各种加工技术,在纸上加工出具有一定结构的亲/疏水微细通道网络及相关分析器件。

与传统的硅、玻璃、高聚物微流控芯片相比,微流控纸芯片具有如下优点:

① 成本更低。

纸张来源丰富,且其价格远低于硅、玻璃/石英、甚至高聚物等材质;可通过简单的光刻、蜡印、喷墨打印、绘图等方式制作二维纸芯片,或通过简单的折纸或多层纸片叠加的方法制作三维纸芯片,因此纸芯片制作简便,其加工成本远低于传统微流控芯片。

② 分析系统更易微型化、便携化。

滤纸本身具有很强的毛细管作用,经图案化疏水性处理即能引导溶液有序流动,因此无需外置的驱动泵;纸张薄,质地轻,且可折叠,因此易于保存和运输。

③ 生物相容性好。

滤纸的主要成分为纤维素,具有良好的生物相容性,可以在其表面固定酶、蛋白质和DNA等生物大分子。

④ 检测背景低。

纸张通常是白色,有利于在纸芯片上开展比色分析。

⑤ 后处理简单,无污染。

纸芯片使用完后,可通过简单安全的燃烧方法进行处理,不会对环境造成污染。

2、微流控芯片的制作技术

(1)光刻和刻蚀技术

传统的用于制作半导体及集成电路芯片的光刻和刻蚀技术,是微流控芯片加工工艺中最基础的。它是用光胶、掩膜和紫外光进行微细加工,工艺成熟,已广泛用于硅、玻璃和石英基片上制作微结构。光刻和刻蚀技术由薄膜沉积、光刻和刻蚀三个工序组成。复杂的微结构可通过多次重复薄膜沉积-光刻-刻蚀这三个工序来完成。

光刻前先要在干净的基片表面覆盖一层薄膜,薄膜的厚度为数埃到几十微米,这一工艺过程称之为薄膜沉积。薄膜按性能不同可分为器件工作区的外延层,限制区域扩张的掩蔽膜,起保护、钝化和绝缘作用的绝缘介质膜,用作电极引线和器件互连的导电金属膜等。膜材料常见有二氧化硅、氮化硅、硼磷硅玻璃、多晶硅、电导金属、光刻抗蚀胶、难熔金属等。制造加工薄膜的主要方法有氧化、化学气相沉积、蒸发、溅射等。

在薄膜表面均匀地覆盖上一层光胶,将掩膜上微流控芯片设计图案通过曝光成像的原理转移到光胶层上的工艺过程称为光刻。光刻技术一般有以下基本工艺过程构成:

①基片的预处理。

通过脱脂、抛光、酸洗、水洗的方法使基片表面净化,确保光刻胶与基片表面有良好的粘附。

②涂胶。

在经过处理的基片表面均匀涂覆一层粘性好、厚度适当的光刻胶。胶膜太薄,易生成针孔,抗蚀能力差;太厚则不易彻底显影,同时会降低分辨率。光刻胶的实际厚度与它的粘度有关,并与甩胶机的旋转速度的平方根成反比。涂胶方法有旋转涂覆法、刷涂法、浸渍法、喷涂法等。

③前烘。

在一定的温度下,使光刻胶液中溶剂挥发,增强光刻胶与基片粘附以及胶膜的耐磨性。前烘的温度和时间由光致抗蚀剂的种类和厚度决定,常采用电热恒温箱、热空气或红外热源。

前烘温度和时间要合适,若温度过高或时间过长会造成显影时留下底膜或感光灵敏度下降,腐蚀时出现小岛;若温度过低或时间过短,会造成显影后针孔增加,或产生浮胶、图形变形等现象。

④曝光。

将已制备好所需芯片图形的光刻掩膜覆盖在基片上,用紫外线等透过掩膜对光刻胶进行选择性照射。受光照射的光刻胶发生化学反应。在实际操作中,曝光时间由光刻膜、胶膜厚度、光源强度以及光源与基片间距决定。曝光的方式有化学曝光、接触式和接近式复印曝光、光学投影成像曝光。

⑤显影。

用光胶配套显影液通过化学方法除去经曝光的光胶(正光胶)或未经曝光的光胶(负光胶),显影液和显影时间的选择对显影效果的影响很大。选择显影液的原则是,对需要去除的那部分胶膜溶解度大、溶解速度快,对需要保留的那部分溶解度小。显影时间视光致抗蚀剂的种类、胶膜厚度、显影液种类、显影温度和操作方法而异。

⑥坚膜。

将显影后的基片进行清洗后在一定温度下烘烤,以彻底除去显影后残留于胶膜中的溶剂或水分,使胶膜与基片紧密粘附,防止胶层脱落,并增强胶膜本身的抗蚀能力。坚膜的温度和时间要合适。

刻蚀是将光胶层上的平面二维图形转移到薄膜上并进而在基片上加工成一定深度微结构的工艺。 

根据刻蚀剂状态不同,可将腐蚀工艺分为湿法刻蚀和干法刻蚀两大类。湿法刻蚀是通过化学刻蚀液和被刻蚀物质间的化学反应将被刻蚀物质剥离下来的刻蚀方法。大多数湿法刻蚀是不容易控制的各向同性腐蚀。

其特点是选择比高、均匀性好、对硅片损伤少,几乎适用于所有的金属、玻璃、塑料等材料。缺点是图形保真度不强,横向腐蚀的同时,往往会出现侧向钻蚀,以致刻蚀图形的最少线宽受到限制。

干法刻蚀指利用高能束与表面薄膜反应,形成挥发性物质,或直接轰击薄膜表面使之被腐蚀的工艺。其最大的特点是能实现各向异性刻蚀,即在纵向的刻蚀速率远大于横向刻蚀的速率,从而保证细小图形转移后的保真性。干法刻蚀的作用基础是等离子体。

用光刻的方法加工微流控芯片时,必须首先制造光刻掩模。掩膜的基本功能是基片受到光束照射时,在图形区和非图形区产生不同的光吸收和透过能力。 用计算机制图系统将掩模图形转化为数据文件,再通过专用接口电路控制图形发生器中的曝光光源、可变光阑、工作台和镜头,在掩模材料上刻出所需的图形。或用微机通过CAD软件将设计微通道的结构图转化为图像文件后,用高分辨率的打印机将图像打印到透明薄膜上。此透明薄膜可作为光刻用的掩模, 基本能满足微流控芯片对掩模的要求。

(2)热压法

热压法(hot embossing)是一种应用较广泛的快速复制电泳微通道的芯片制作技术,适用于PMMA与PC等热塑性聚合物材料。热压法的模具可以是直径在50 μm以下的金属丝或是刻蚀有凸突的微通道骨片阳膜,如镍基阳模、单晶硅阳模、玻璃阳模、微机械加工的金属阳模。 此法可大批量复制,设备简单,操作简便,但所用材料有限。

(3)模塑法

用光刻和刻蚀的方法先制出阳模(所需通道部分突起),浇注液态的高分子材料,然后将固化后的高分子材料与阳模剥离,得到具有微通道芯片的这种制备微芯片的方法称为模塑法。模塑法的关键在于模具和高分子材料的选择,理想的材料应相互之间粘附力小,易于脱模。

微通道的阳膜可由硅材料、玻璃、环氧基SU-8负光胶和PDMS等制造。硅或玻璃阳膜可采用标准刻蚀技术。PDMS模具可通过直接浇注于由硅材料、玻璃等材料制的母模上制得。 

浇注用的高分子材料应具有低粘度,低固化温度。在重力作用下,可充满模子上的微通道和凹槽等处。可用的材料有两类:固化型聚合物和溶剂挥发型聚合物。 

虽然模塑法受限于高分子材料,但该法简便易行,芯片可大批量复制,且不需要昂贵的设备,是一个可以制作廉价分析芯片的方法。

(4)注塑法

注塑法的工艺是通过光刻和刻蚀技术在硅片上刻蚀出电泳芯片阴模,用此阴模进行24h左右的电铸,得到0.5 cm厚的镍合金模,再将镍合金模加厚,精心加工制成金属注塑模具,将此模具安装在注塑机上批量生产聚合物微流控芯片基片。

在注塑法制作过程中,模具制作复杂,技术要求高,周期长,是整个工艺过程中的关键步骤。一个好的模具可生产30 ~ 50万张聚合物芯片,重复性好,生产周期短,成本低廉,适宜于已成型的芯片生产。

(5)LIGA技术

LIGA是德文Lithographie,Galvanoformung,Abformung三个字的字头缩写。LIGA技术是由光刻、电铸和塑铸三个环节组成。

准LIGA技术是用紫外光光源来代替LIGA技术中的同步辐射X光深层光刻,然后进行后续的微电铸和微复制工艺。它不需要同步辐射X光光刻和特制的X光掩膜板,有利于实现微机械器件的大批量生产。根据紫外光深层光刻的工艺路线的不同,准LIGA技术又可分为多层光刻—LIGA、硅模深刻蚀—LIGA和SU-8深层光刻—LIGA三类。

(6)激光烧蚀法

激光烧蚀法是一种非接触式的微细加工技术。它可直接根据计算机CAD的数据在金属、塑料、陶瓷等材料上加工复杂的微结构,已应用于微模和微通道的加工。  这种方法对技术设备要求较高,步骤简便,而且不需超净环境,精度高。但由于紫外激光能量大,有一定的危险,需在标准激光实验室中进行操作,使用安全保护装备和防护眼镜。

(7)软光刻

软光刻(soft lithography)是相对于微制造领域中占据主导地位的光刻而言的微图形转移和微制造的新方法,以自组装单分子层、弹性印章和高聚物模塑技术为基础的微细加工新技术。它能制造复杂的三维结构及不规则曲面;能应用于生物高分子、胶体、玻璃、陶瓷等多种材料;没有相关散射带来的精度限制,可以达到30 nm ~ 1 μm级的微小尺寸; 因此软光刻是一种便宜、方便,适于实验室使用的技术。

软光刻技术的核心是弹性模印章,可通过光刻蚀和模塑的方法制得。PDMS是软光刻中最常用的弹性模印章。软光刻的关键技术主要包括微接触印刷、再铸模、微传递成模、毛细管成模、溶剂辅助成模等。

软光刻技术还存在着一些缺陷,如PDMS固化后有1%的收缩变形,而且在甲苯和乙烷的作用下,深宽比将出现一定的膨胀;PDMS的弹性和热膨胀性使其很难获得高的准确性,也使软光刻在多层面的微加工中受到限制;由于弹性模太软,无法获得大的深宽比,太大或太小的宽深比都将导致微结构的变形或扭曲。

如今微流控芯片已经成为涵盖了从分离分析、化学合成、医学诊断学、细胞生物学、神经生物学、系统生物学、结构生物学、微生物学等一系列应用研究领域的综合性交叉学科。

微流控技术的应用

基于微流控芯片的代表性关键技术

① 微流控分析芯片是新一代床旁诊断(Point of care testing, POCT)主流技术,可直接在被检对象身边提供快捷有效的生化指标,使现场检测、诊断、治疗成为一个连续的过程;

② 微流控反应芯片以液滴为代表,是迄今为止最重要的微反应器,在高通量药物筛选,单细胞测序等领域显示了巨大的威力;

③ 微流控细胞/器官操控芯片是哺乳动物细胞及其微环境操控最重要技术平台,渴望部分代替小白鼠等动物模型,用于验证候选药物,开展药物毒理和药理作用研究。

1、新一代床旁诊断(POCT)技术——Microfluidics-based POCT

POCT可直接在被检者身边提供快捷有效的生化指标,现场指导用药,使检测、诊断、治疗成为一个连续过程,对于疾病的早期发现和治疗具有突破性的意义。

POCT仪器发展趋势应是小型化、“傻瓜”式,操作简单,无需专业人员,直接输入体液样本,即可迅速得到诊断结果,并将信息上传至远程监控中心,由医生指导保健。目前,市场上有多种即时诊断方法,简单的流动测试工作没有流体管理技术,而当测试复杂性增加时,微流控技术是必要的。

微流控芯片所具有的多种单元技术在微小可控平台上灵活组合和规模集成的特点已使其成为现代POCT技术的首选,经过近年的发展,已涌现了一批微流控芯片POCT分子诊断和免疫诊断的成功案例。

微流控技术的原理、制备以及应用

POCT-用于免疫检测主动式微流控芯片

动式微流控技术与其他POCT技术的区别

微流控技术的原理、制备以及应用

2、PCR-微流控芯片CE

微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构,如毛细管电泳、聚合酶链反应、酶反应和DNA 杂交反应的微型反应器等 。其中电压驱动的毛细管电泳(Capillary Electrophoresis , CE) 比较容易在微流控芯片上实现,因而成为其中发展最快的技术。

它是在芯片上蚀刻毛细管通道,在电渗流的作用下样品液在通道中泳动,完成对样品的检测分析,如果在芯片上构建毛细管阵列,可在数分钟内完成对数百种样品的平行分析。

国际上公认的PCR 产物检测共有五种方法,按其灵敏度高低顺序排列为:毛细管电泳法、固相杂交法、液相杂交法、高压液相杂交法和凝胶电泳法(不推荐临床) 。

微流控芯片CE 以毛细管电泳为该芯片主体,无需进行探针杂交,受检样品的信号获得率接近百分之百。

微流控芯片CE 可检测15~7500bp范围的PCR 产物,分辨率可达20bp ,样品微量化使扩散进一步减少,分离效果极好,每孔可供多个不同的PCR 产物作同时分析。

目前其应用主要集中在核酸分离和定量、DNA 测序、基因突变和基因差异表达分析等。另外,蛋白质的筛分在微流控芯片中也已有报道针对病原微生物基因组的特征性片段、染色体DNA 的序列多态型基因变异的位点及特征等,设计和选择合适的核酸探针,经PCR 扩增后检测,就能获得病原微生物种属、亚型、毒力、抗药、致病、同源性、多态型、变异和表达等信息,为疾病的诊断和治疗提供一个很好的切入点。

自1992 年微流控芯片CE 首次报道以来,进展很快。首台商品仪器是微流控芯片CE ( 生化分析仪,Aglient) ,可提供用于核酸及蛋白质分析的微流控芯片产品。

3、哺乳动物细胞及其微环境操控平台——微流控芯片仿生实验室

由于微流控芯片的构件尺寸和细胞吻合,并可同时测定物理量、化学量和生物量,它已成为对哺乳动物细胞及其微环境进行操控的最具潜力的平台。

目前已可以构建微米量级且相对封闭的三维细胞培养、分选、裂解等操作单元,并把这些单元成功延伸到组织和器官。

器官芯片是一种更接近仿生体系的模式,可在一块几平方厘米的芯片中培养各种活体细胞,形成组织器官,乃至由不同器官芯片进一步组成活体芯片,从而模拟一个活体的行为并研究活体中整体和局部的种种关系。

在药学领域,器官芯片将被部分替代小白鼠等模型动物,用于验证候选药物,开展毒理和药理作用研究。

细胞培养微流控芯片

微流控芯片技术作为一种新兴的技术手段,已经从最初单纯的毛细管电泳的微型化技术,演变成为一种涵盖了从基础生物技术到生物医学诊断等各个领域的富有活力的工具性方法平台。

随着微流控芯片技术的不断发展,微流控芯片技术与其他的代表性技术会在更为广泛的研究领域中交叉渗透,快速发展,而且也会更加直接地深入到人们的日常生活甚至平常使用的器件当中。

阻碍微流控技术发展的瓶颈包括制造加工、集成度以及与宏观系统的接口等应用方面的问题。今后微流控芯片会朝着分析成分的多样化、制作基材的多样化、研究方法的多样化和系统的微型化与集成化的方向发展。

集中在大规模、高通量、低消耗的生命科学和分析化学实验中,包括单细胞培养与分析、干细胞操控与培养、单分子生物物理学、高通量的细胞与分子生物学筛选实验、药物发现、高通量合成生物学、高通量测序技术、单细胞基因组学等。

基于微流控人体体液的生化分析也特别适合目前大火的互联网医疗。  智能检测或诊断的医疗器械终端(家用)与互联网的大数据结合,这一块也将大大的推进了人类医疗健康系统的发展。 

原文标题:精准医疗的微流控技术

文章出处:【微信号:WW_CGQJS,微信公众号:传感器技术】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏
分享:

评论

相关推荐

ST:工业市场增长迅速,主要关注三大领域

在7月4日下午,意法半导体(ST)功率与分立器件策略市场经理柯新宇在视频采访直播间接受了的采访,他介....
的头像 荷叶塘 发表于 07-14 18:28 417次 阅读
ST:工业市场增长迅速,主要关注三大领域

莱迪思的Lattice Propel开发工具进一步实现FPGA开发自动化

低功耗FPGA大厂莱迪思半导体(Lattice Semiconductor)近日推出全新FPGA软件....
发表于 07-14 16:36 28次 阅读
莱迪思的Lattice Propel开发工具进一步实现FPGA开发自动化

MEMS产业链全解析

 MEMS是多学科交叉的复杂系统,整个产业链涉及设计、制造、封装测试、软件及应用方案环节。
发表于 07-14 16:07 61次 阅读
MEMS产业链全解析

基于DSP的MEMS陀螺误差建模与滤波方法分析

随着微机电和惯性技术的发展,MEMS惯性器件技术越来越成熟,MEMS陀螺以其性能高、尺寸小、能耗低、....
发表于 07-14 16:04 25次 阅读
基于DSP的MEMS陀螺误差建模与滤波方法分析

工业和汽车级MEMS陀螺仪的应用

目前,在陀螺仪应用领域,按精度细分的话,陀螺仪可分为商用陀螺仪、战术陀螺仪、导航陀螺仪、战略陀螺仪。
发表于 07-14 16:00 33次 阅读
工业和汽车级MEMS陀螺仪的应用

MEMS在无人系统领域有着巨大的应用潜力

MEMS惯性导航在过去数十年内得到了迅速发展,在无人系统领域内得到了越来越多的应用,其作为未来惯性导....
发表于 07-14 15:43 41次 阅读
MEMS在无人系统领域有着巨大的应用潜力

自带AI机器学习的MEMS解析

无论是5G还是IoT以及热度不减的智能驾驶都在要求MEMS传感器能够功耗更低,性能更高。ST通过运用....
发表于 07-14 14:25 57次 阅读
自带AI机器学习的MEMS解析

MEMS传感器的概念

MEMS全称为微型电子机械系统(Micro-Electro-MechanicalSystem),是在....
发表于 07-14 11:51 66次 阅读
MEMS传感器的概念

人工智能行业发展现状分析

随着人工智能专用芯片的突破、人工智能应用范围的不断扩大,以及众多人工智能创业公司的诞生和成长,201....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-14 11:46 683次 阅读
人工智能行业发展现状分析

中国电信5G+云打造医疗新场景,推动医疗领域智慧化的发展

诺基亚为数据中心网络重新定义了开放性,应用程序开发灵活性,鲁棒性及运营工具,以支持快速构建并平稳运营....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-14 09:45 221次 阅读
中国电信5G+云打造医疗新场景,推动医疗领域智慧化的发展

MEMS传感器技术革命才刚刚开始

最近10年,随着消费电子,尤其是智能手机和穿戴电子的发展,使MEMS传感器真正的在全球火热起来,大量....
发表于 07-13 18:03 143次 阅读
MEMS传感器技术革命才刚刚开始

无人机在医疗急救中的应用,成功率能够提升到 90%

手术急需大量血液制品,医院离血库太远怎么办?马路边有人心脏骤停,没有专业医生也没有专业设备怎么办?要....
发表于 07-13 15:31 79次 阅读
无人机在医疗急救中的应用,成功率能够提升到 90%

MEMS如何助力增强可穿戴电子产品竞争力

如今智能化电子产品不断涌现,在物联网智能终端与应用场景需求驱动下,对传感器提出了小型化、智能化、低功....
发表于 07-13 15:07 85次 阅读
MEMS如何助力增强可穿戴电子产品竞争力

自动化大棚智能控制系统助力蔬菜大棚实现大生产

走入静宁县城川镇红旗村吕河大棚蔬菜种植基地里,各个大棚里面绿意盎然,一阵阵芬芳的泥土气息和蔬菜的清香....
发表于 07-13 14:39 103次 阅读
自动化大棚智能控制系统助力蔬菜大棚实现大生产

传感技术如何赋能AI,助力未来医疗领域的发展?

除了在产品创新层面助力AI的发展外,TE持续投入,将AI运用于自身的运营生产中。一方面,智能化技术的....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-13 14:05 364次 阅读
传感技术如何赋能AI,助力未来医疗领域的发展?

压力传感器在医疗行业中的应用

在供水和污水处理工艺中有赖于使用压力传感器为系统保护和质量保证提供重要控制和监测手段。
发表于 07-13 11:16 176次 阅读
压力传感器在医疗行业中的应用

改善自动点胶机点胶代加工工艺方法的介绍

深圳点胶代加工厂家戈埃尔专注电子产品的点胶代加工,不断提高点胶代加工技术,研发高精度自动点胶代加工工....
发表于 07-13 09:25 62次 阅读
改善自动点胶机点胶代加工工艺方法的介绍

IBM收购巴西机器人自动化软件供应商WDG Automation

IBM宣布,已与巴西机器人流程自动化(RPA)软件供应商WDG Automation达成收购最终协议....
的头像 21克888 发表于 07-11 14:11 1479次 阅读
IBM收购巴西机器人自动化软件供应商WDG Automation

生活小帮手 擦窗机器人

一台玻妞,可擦净玻璃表面的雨水渍、虫鸟粪、沙尘、胶痕、墙灰等多种污渍。新家开荒做保洁,擦玻璃交给玻妞....
发表于 07-11 10:34 82次 阅读
生活小帮手 擦窗机器人

卡特彼勒收购机器人和自主技术解决方案公司MarbleRobot

据称,此次收购是卡特彼勒自动化和自主战略的一部分。卡特彼勒表示,这表明了其对下一代工地解决方案的承诺....
的头像 机器人技术与应用 发表于 07-11 10:12 296次 阅读
卡特彼勒收购机器人和自主技术解决方案公司MarbleRobot

国产心脏起搏器 突破国外垄断

上海微创医疗器械(集团)有限公司旗下合资公司———创领心律医疗生产的RegaTM心系列植入式心脏起搏....
发表于 07-11 09:51 55次 阅读
国产心脏起搏器 突破国外垄断

对人工智能的误解

可以说,关于人工智能最普遍和潜在危险的误解是,它将夺走人类的工作岗位。是的,自动化正导致一些低技能工....
发表于 07-10 19:20 149次 阅读
对人工智能的误解

MEMS技术在海洋观测中的应用

微机电系统(MEMS),在欧洲也被称为微系统技术,或在日本被称为微机械,是一类器件,其特点是尺寸很小....
发表于 07-10 16:23 236次 阅读
MEMS技术在海洋观测中的应用

MEMS超声波传感器的应用分析

增强现实/虚拟现实 (AR/VR) 系统正在各个领域得到日益广泛的应用,例如在娱乐、教育、医疗保健和....
发表于 07-10 15:02 173次 阅读
MEMS超声波传感器的应用分析

一文解析MEMS半导体元件

MEMS是随着半导体集成电路微细加工技术和超精密机械加工技术的发展而发展起来的,目前MEMS加工技术....
发表于 07-10 11:50 208次 阅读
一文解析MEMS半导体元件

有源RFID-SI24R2F自带温度传感功能的2.4g超低功耗SoC单芯片

了解到,目前全国有很多类发现电动车电池在充电的时候会产生温度过高,导致爆炸引起火灾,我司对于民生在使用电动车的安全考虑,...
发表于 07-10 10:07 183次 阅读
有源RFID-SI24R2F自带温度传感功能的2.4g超低功耗SoC单芯片

自动血液细胞分析仪解析

BC-7500 CRP历时5年打磨出品,集末梢血和静脉血检测、高速CRP检测于一体,血常规和CRP联....
发表于 07-10 10:03 79次 阅读
自动血液细胞分析仪解析

未来五年内中国医疗信息化市场规模将超过千亿元

医疗信息化建设快速展开,相关上市公司加快布局。卫宁健康、创业慧康、东软集团等公司已获得大量订单,成为....
的头像 牵手一起梦 发表于 07-09 17:20 295次 阅读
未来五年内中国医疗信息化市场规模将超过千亿元

福布斯中国发布“2020中国最具创新力企业榜”

福布斯中国指出,在新基建及5G发展的大趋势下,创新赛道的竞争将更加激烈。未来引领社会变革的硬科技力量....
的头像 工业机器人 发表于 07-09 11:03 559次 阅读
福布斯中国发布“2020中国最具创新力企业榜”

风扇制造的自动化解决方案

作为空气和驱动技术领域内的风机和电机专家,ebm papst 公司一直在寻找风扇制造 自动化解决方案....
的头像 工业机器人应用方案 发表于 07-09 10:08 412次 阅读
风扇制造的自动化解决方案

物联网在未来自动化工作场所有何优势

自从物联网驱动的自动化和智能技术出现以来,整个建筑和基础设施价值链都发生了革命性变化,尽管传统的建筑....
发表于 07-09 09:18 106次 阅读
物联网在未来自动化工作场所有何优势

AI技术能做什么来促进医学发展?

而在2020年初,突如其来的新冠病毒按下了世界的暂停键,全球科研人员相继展开研究工作,为早日战胜病毒....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-09 09:14 376次 阅读
AI技术能做什么来促进医学发展?

旭宏医疗为心血管领域提供“硬件+软件+诊断+管理”一体化解决方案

旭宏医疗是一家致力于应用高新科技实现生命健康数据管理的创新型医疗科技企业,核心业务为慢性病预防与管理....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-09 09:09 287次 阅读
旭宏医疗为心血管领域提供“硬件+软件+诊断+管理”一体化解决方案

人工智能赋能的“ 下一代空中主宰力量”的特征

目前,美国关于下一代战斗机即第六代战斗机的发展仍在探索,尚无定案。其他新一代空中作战装备,如新型远程....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-09 09:02 354次 阅读
人工智能赋能的“ 下一代空中主宰力量”的特征

人工智能与医疗质量管理有着相似的思维模式

而人工智能的主流思路,例如监督学习、强化学习等,从大量历史数据中建立参考模型,以评估或预测新发生事件....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-09 08:26 156次 阅读
人工智能与医疗质量管理有着相似的思维模式

传感器在医疗领域发挥的重要作用

传感器在医疗领域发挥的重要作用是有目共睹的,它在此次新冠肺炎疫情中发挥作用的领域主要有:病理检测、人....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-08 18:03 808次 阅读
传感器在医疗领域发挥的重要作用

智能家居产品的好处包括哪些?

打造智能建筑或房屋可能会很昂贵,但我们可以将其视为一次性投资。智能家居可确保居民节省用电量,进而减少....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-08 16:48 554次 阅读
智能家居产品的好处包括哪些?

在命令行里编译Xilinx SDK工程

在BSP工程目录下,有文件makefile,执行make命令,也可以编译。在BSP工程目录下,有很多....
的头像 FPGA开发圈 发表于 07-08 16:16 266次 阅读
在命令行里编译Xilinx SDK工程

IEC最新发布IEC62443-3-2,解决工业自动化和控制系统的网络安全问题

7月8日消息,对于如何保护工业自动化和控制系统(IACS)而言,没有简单的秘诀,这是有充分理由的。这....
的头像 牵手一起梦 发表于 07-08 16:02 386次 阅读
IEC最新发布IEC62443-3-2,解决工业自动化和控制系统的网络安全问题

中航光电研发高压密封光纤连接器,可实现多路光信号的可靠传输

伴随着工业4.0和中国制造2025的相继推广及不断深化,全球制造业正在向自动化、集成化、智能化方向发....
的头像 牵手一起梦 发表于 07-08 15:58 251次 阅读
中航光电研发高压密封光纤连接器,可实现多路光信号的可靠传输

OpsMind宣布完成由德联资本投资的数千万元Pre-A轮融资

目前,OpsMind 已服务于数十家企业客户,覆盖广告传媒、移动游戏、电商流通、企业服务、传统金融等....
的头像 真格基金 发表于 07-08 15:54 349次 阅读
OpsMind宣布完成由德联资本投资的数千万元Pre-A轮融资

物联网的发展对客户服务的影响

物联网将使客户服务复杂化,首先是那些提供物联网服务的公司。电信公司还需要了解客户将如何最好地利用这项....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-08 15:45 235次 阅读
物联网的发展对客户服务的影响

如何通过五类运动检测实现各类最终产品的变革

加速度、振动、冲击、倾斜和旋转(旋转除外)实际上都是加速度在不同时间段的不同表现。然而,我们人类无法....
的头像 MEMS 发表于 07-08 15:13 131次 阅读
如何通过五类运动检测实现各类最终产品的变革

一款非接触式MEMS热电堆红外温度传感器W-TRS-5.5

国内外热电堆红外传感器领域一直被一些国外老牌厂商垄断,无论是技术研发储备、器件本身性能,还是制造工艺....
的头像 MEMS 发表于 07-08 15:00 322次 阅读
一款非接触式MEMS热电堆红外温度传感器W-TRS-5.5

一项名为用于核酸多重评估的组合阵列反应的新型检测技术

这个橡胶材质的芯片只比智能手机稍大,其上有数以万计的小孔。使用CARMEN平台时,研究人员须先从样品....
的头像 MEMS 发表于 07-08 14:36 364次 阅读
一项名为用于核酸多重评估的组合阵列反应的新型检测技术

基于Husky A200平台的机器人可实现自主执行物流任务

7月7日消息,位于意大利博尔扎诺的弗劳恩霍夫意大利创新工程中心(IEC)的工程师们正在开发一种能使机....
的头像 牵手一起梦 发表于 07-08 14:27 321次 阅读
基于Husky A200平台的机器人可实现自主执行物流任务

利用棉线、发光蛋白和智能手机摄像头的组合

虽然一些测试只是简单地检测抗体的存在,但是有时候医生想知道有多少抗体在血液中循环。这类定量测试可用于....
的头像 MEMS 发表于 07-08 10:26 123次 阅读
利用棉线、发光蛋白和智能手机摄像头的组合

牛海涛团队首先利用微流控芯片模拟肿瘤微环境体外建立仿真实验系统

据了解,近年来肿瘤微环境在探索肿瘤发病机制中的核心作用日益凸显,但目前国内外对膀胱癌肿瘤微环境的研究....
的头像 MEMS 发表于 07-08 09:08 558次 阅读
牛海涛团队首先利用微流控芯片模拟肿瘤微环境体外建立仿真实验系统

倍加福首次举办在线峰会,带您畅游面向未来的自动化

倍加福(Pepperl+Fuchs)将举办的2020在线峰会提供了一个免费的数字平台,让客户和其他相....
发表于 07-07 18:28 96次 阅读
倍加福首次举办在线峰会,带您畅游面向未来的自动化

受到COVID-19严重影响的国家将如何正确恢复呢?

这一单一指标表明,在转向全国范围内的远程工作计划时,瑞典在西班牙和意大利拥有立竿见影的领先优势,并且....
的头像 倩倩 发表于 07-07 16:45 200次 阅读
受到COVID-19严重影响的国家将如何正确恢复呢?

使用AI技术进行预测分析中受益的行业

人工智能的预测分析在医疗保健行业具有多种应用。预测分析有助于个人疾病的早期诊断和预后。基于历史病历,....
的头像 我快闭嘴 发表于 07-07 16:45 177次 阅读
使用AI技术进行预测分析中受益的行业

SMI压力传感器在汽车领域的应用

  SMI是一家领先的研发和生产基于MEMS技术压力传感器的公司,为汽车应用,医疗设备应用和工业应用提供压力传感方案。我...
发表于 07-07 15:59 70次 阅读
SMI压力传感器在汽车领域的应用

TE公司推出小尺寸角速率传感器(陀螺仪)MODEL 610

  MODEL 610是TE公司推出一款小尺寸角速率传感器(陀螺仪),利用可靠的硅MEMS传感元件、定制电子元件和封装,即使...
发表于 07-07 10:41 96次 阅读
TE公司推出小尺寸角速率传感器(陀螺仪)MODEL 610

基于单晶硅传感器的MEMS惯性传感器工作方式

  在技术应用中测量倾斜度,加速度和振动需要高精度的惯性传感器:MEMS(微型机电系统)系列传感器采用单晶硅传感器元件,...
发表于 07-07 09:36 142次 阅读
基于单晶硅传感器的MEMS惯性传感器工作方式

First Sensor致力于运用先进的模块化技术平台开发和制造定制化MEMS质量流量传感器

  使用诸多医疗设备时,必须监测控制空气流量、气体流量以及管线压力和治疗压力。这些医疗设备包括呼吸机、麻醉设备、睡眠诊断...
发表于 07-07 09:15 69次 阅读
First Sensor致力于运用先进的模块化技术平台开发和制造定制化MEMS质量流量传感器

低压MEMS传感器SM5391硬件设计和软件设计指引

  SMI的低压MEMS传感器系列,数字和模拟输出,提供完整的压力校准和温度补偿,可用于仪表,差分,不对称差分配置,使用...
发表于 07-07 09:10 235次 阅读
低压MEMS传感器SM5391硬件设计和软件设计指引

工控电气自动化故障的维修思路和流程

  工控电气自动化故障的维修思路   第一点、分析故障现象   无论这台设备你了不了解,第一时间你要知道的是故障的情况和...
发表于 06-28 09:38 87次 阅读
工控电气自动化故障的维修思路和流程

实现家庭自动化,使用树莓派控制电灯

家庭自动化是业余爱好者和电子爱好者喜爱的DIY项目之一。此类家庭自动化项目的一部分是控制电灯,如灯泡或吊扇。 使用Raspb...
发表于 05-24 08:00 665次 阅读
实现家庭自动化,使用树莓派控制电灯

MEMS麦克风传感器参考设计的录音机

具有MEMS麦克风传感器参考设计的录音机。该参考设计演示了基于SAMG53微控制器和两个数字MEMS麦克风传感器的录音...
发表于 05-20 14:45 224次 阅读
MEMS麦克风传感器参考设计的录音机

柔性振动视觉上料系统深圳弗莱克斯

弗莱克斯(深圳)智能科技有限公司研发的柔性供料器可用于传统振动盘解决不了的上料问题,譬如1、0.2mm以下的薄片零件上料,传统...
发表于 05-18 09:47 235次 阅读
柔性振动视觉上料系统深圳弗莱克斯

AD592 电流输出、精密IC温度传感器

和特点 高预校准精度:0.5°C(最大值,+25°C) 出色的线性度:0.15°C(最大值,0°C至+70°C) 宽工作温度范围:-25°C至+105°C 单电源供电:+4 V至+30 V 出色的可重复性和稳定性 高电平输出: 1 µA/K 双端单芯片IC:温度输入/电流输出 自热误差极小产品详情 AD592是一款双端单芯片集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在宽电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、1 µA/K温度相关电流源。改进的设计和对IC薄膜电阻的激光晶圆调整,使得AD592能够实现前所未有的绝对精度水平和非线性误差性能,而价格则与以前的产品相当。AD592可用于-25°C至+105°C应用,目前一般使用常规温度传感器(热敏电阻、RTD、热电偶和二极管等)。它采用塑封封装,具有单芯片集成电路固有的低成本优势,而且应用所需的总器件数非常少,因此AD592是目前性价比最高的温度传感器。使用AD592时,无需昂贵的线性化电路、精密基准电压源、电桥器件、电阻测量电路和冷结补偿。典型应用领域包括:电器温度检测、汽车温度测量和控制、HVAC(暖通空调)系统监控、工业温度控制、热电偶冷结补偿、电路板级电子温度诊断、仪器仪表温度读出选项,以...
发表于 02-22 15:55 91次 阅读
AD592 电流输出、精密IC温度传感器

TMP36 电压输出温度传感器

和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/8°C(TMP37为20 mV/8°C) 精度:±2°C(整个温度范围内,典型值) 线性度:±0.5°C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:最大0.5 µA 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C,在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,TMP35温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作温度可...
发表于 02-22 15:55 79次 阅读
TMP36 电压输出温度传感器

TMP37 低电压温度传感器(Vo=500)

和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/°C(TMP37为20 mV/°C) 精度:±2 °C(整个温度范围内,典型值) 线性度:±0.5 °C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:0.5 µA(最大值) 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C;在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作温度可达...
发表于 02-22 15:55 42次 阅读
TMP37 低电压温度传感器(Vo=500)

TMP35 电压输出温度传感器

和特点 低工作电压:+2.7 V至+5.5 V 直接以摄氏度校准(°C) 比例系数:10 mV/8°C(TMP37为20 mV/8°C) 精度:±2°C(整个温度范围内,典型值) 线性度:±0.5°C(典型值) 能稳定驱动较大容性负载 额定温度范围:-40 °C至+125 °C,工作温度最高可达+150 °C 静态电流:小于50 µA 关断电流:0.5 µA(最大值) 产品详情 TMP35/TMP36/TMP37是低电压、精密摄氏温度传感器,提供与摄氏温度成线性比例关系的电压输出。TMP35/TMP36/TMP37不需要执行任何外部校准,在+25°C时典型精度为±1°C,在−40°C至+125°C温度范围内典型精度为±2°C。TMP35/TMP36/TMP37的低输出阻抗及其线性输出和精密校准可简化与温度控制电路和ADC的接口。所有三个器件均可采用2.7 V至5.5 V的单电源供电。电源电流低于50 μA,自热效应非常小,在静止空气中小于0.1°C。此外还可以利用关断功能将电源电流降至0.5 μA以下。TMP35与LM35/LM45功能兼容,25°C时提供250 mV输出,TMP35温度测量范围为10°C至125°C。TMP36的额定温度范围为−40°C至+125°C,25°C时提供750 mV输出,采用2.7 V单电源时工作...
发表于 02-22 15:55 24次 阅读
TMP35 电压输出温度传感器

TMP17 低成本电流输出温度传感器

和特点 工作温度范围:–40°C至+105°C 单电源供电:4 V至30 V 出色的可重复性和稳定性 高电平输出:1 µA/K 单芯片IC:温度输入/电流输出 自热误差极小 产品详情 TMP17是一款单芯片集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在宽电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、1 µA/K温度相关电流源。改进的设计和对IC薄膜电阻的激光晶圆调整,使得TMP17能够实现前所未有的绝对精度水平和非线性度误差性能,而价格则与以前的产品相当。 TMP17可用于-40℃至+105°C应用,这些应用目前一般使用常规温度传感器(热敏电阻、RTD、热电偶和二极管等)。使用TMP17时,无需昂贵的线性化电路、精密基准电压源、电桥器件、电阻测量电路和冷结补偿。TMP17采用低成本的SO-8表贴封装。 方框图...
发表于 02-22 15:55 52次 阅读
TMP17 低成本电流输出温度传感器

AD22100 电压输出型温度传感器,内置信号调理功能

和特点 200°C温度测量范围 精度优于满量程的±2% 线性度优于满量程的±1% 温度系数:22.5 mV/°C 输出与温度 x V+成比例 单电源供电 反向电压保护 自热效应极小 高电平、低阻抗输出产品详情 AD221001是一款片内集成信号调理功能的单芯片温度传感器,工作温度范围为-50°C至+150°C,非常适合众多HVAC、仪器仪表和汽车应用。由于内置信号调理功能,因此无需任何调整、缓冲或线性化电路,系统设计得以大大简化,整体系统成本也会降低。输出电压与温度和电源电压的乘积成比例(比率关系)。采用+5.0 V单电源时,输出摆幅从0.25 V(-50°C)至+4.75 V(+150°C)。由于具有比率特性,AD22100在与模数转换器接口时可提供高性价比解决方案。ADC的+5 V电源用作ADC和AD22100的基准电压源(参见数据手册中的图2),因而无需使用精密基准电压源,成本得以降低。 方框图...
发表于 02-22 15:55 82次 阅读
AD22100 电压输出型温度传感器,内置信号调理功能

TMP01 低功耗可编程温度控制器(温度传感器)

和特点 工作温度范围:–55°C至+125°C(–67°F至+257°F)精度:±1.0°C°C(整个温度范围内,典型值)温度比例电压输出用户编程温度跳变点用户编程迟滞20 mA开路集电极跳变点输出TTL/CMOS兼容型单电源供电:4.5 V至13.2 VPDIP、SOIC和TO-99封装 产品详情 TMP01是一款温度传感器,产生与绝对温度成比例的电压输出,并在器件高于或低于特定温度范围时,从两路输出之一产生控制信号。高/低温度跳变点和迟滞(过冲)频带均由用户选择的外部电阻确定。对于大批量生产,这些电阻均以片上方式提供。TMP01由一个带隙基准电压源和一对匹配比较器构成。基准电压源同时提供稳定的2.5 V输出和与绝对温度(VPTAT)成比例的电压,其温度系数非常精确,为5 mV/K;25°C时,基准电压为1.49 V(标称值)。比较器基于外部设定的温度跳变点比较VPTAT,当超过其中一个阈值时则产生一个开路集电极输出信号。迟滞也可通过外部电阻链编程,取决于来自2.5 V基准电压源的总电流。该电流生成镜像,并在触发一个比较器后,产生一个极性正确的迟滞失调电压。两个比较器相互并联,以确保消除迟滞重叠,并消除相邻跳变区之间不稳定的跃迁。TMP01采...
发表于 02-22 15:54 71次 阅读
TMP01 低功耗可编程温度控制器(温度传感器)

AD590 双端IC温度传感器

和特点 线性输出电流:1 µA/K 宽温度范围:-55°C至+150°C 与探头兼容的陶瓷传感器封装 双端器件:电压输入/电流输出 激光调整至±0.5°C校准精度(AD590M) 出色的线性度:满量程范围±0.3°C (AD590M) 宽电源电压范围:4 V至30 V 传感器与外壳绝缘 低成本 产品详情 AD590是一款双端集成电路温度传感器,其输出电流与绝对温度成比例。在4 V至30 V电源电压范围内,该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器,调节系数为1 µA/K。片内薄膜电阻经过激光调整,可用于校准器件,使该器件在298.2K (25°C)时输出298.2 µA电流。 AD590适用于150°C以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点,使它成为许多温度测量应用的一种很有吸引力的备选方案。应用AD590时,无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。除温度测量外,还可用于分立器件的温度补偿或校正、与绝对温度成比例的偏置、流速测量、液位检测以及风速测定等。AD590可以裸片形式提供,适合受保护环境下的混合电路和快速温度测量。 AD590特别适合远程检测应用。它提供高阻抗电流输出,对长线路上的压降不敏...
发表于 02-22 15:54 127次 阅读
AD590 双端IC温度传感器

LTC2995 具警报输出的温度传感器和双通道电压监视器

和特点 可测量温度和两个电压 电压输出与温度成比例 用于温度和电压的可调门限 ±1°C 远端温度准确度 ±2°C 内部温度准确度 ±1.5% 电压门限准确度 3.5ms 更新时间 2.25V 至 5.5V 电源电压 输入干扰抑制 可调复位超时 220μA 静态电流 漏极开路警报输出 采用 3mm x 3mm QFN 封装 产品详情 LTC®2995 是一款高准确度温度传感器和双通道电源监视器。该器件可将一个外部二极管传感器的温度和 / 或其自身芯片的温度转换为一个模拟输出电压,并抑制由于噪声和串联电阻引起的误差。将两个电源电压和测量温度与采用阻性分压器设定的上限和下限进行比较。如果某个门限被超过,则器件将通过把对应的漏极开路逻辑输出拉至低电平以传送一个警报信号。LTC2995 可采用普遍使用的 NPN 或 PNP 晶体管或者新式数字器件内置的温度二极管提供 ±1°C 的准确温度结果。电压的监视准确度为 1.5%。一个 1.8V 基准输出简化了门限设置,并可用作一个 ADC 基准输入。LTC2995 采用紧凑型 3mm x 3mm QFN 封装,为温度和电压监视提供了一款准确和低功率的解决方案。 应用 网络服务器 内核、I/O 电压监视器 台式电脑和笔记本电脑 环境监测 方框图...
发表于 02-22 15:54 63次 阅读
LTC2995 具警报输出的温度传感器和双通道电压监视器

AD22103 电压输出型3.3 V温度传感器,内置信号调理功能

和特点 3.3 V单电源供电 温度系数:28 mV/°C 100°C温度测量范围(0°C至+100°C) 精度优于满量程的2.5% 线性度优于满量程的0.5% 输出与温度 x VS成比例 自热效应极小 高电平、低阻抗输出 反向电源电压保护 产品详情 AD22103是一款片内集成信号调理功能的单芯片温度传感器,工作温度范围为0°C至+100°C,非常适合众多3.3 V应用。由于内置信号调理功能,因此无需任何调整、缓冲或线性化电路,系统设计得以大大简化,整体系统成本也会降低。输出电压与温度和电源电压的乘积成比例(比率关系)。采用+3.3 V单电源时,输出摆幅从0.25 V(0°C)至+3.05 V(+100°C)。由于具有比率特性,AD22103在与模数转换器接口时可提供高性价比解决方案。ADC的电源用作ADC和AD22103的基准电压源,因而无需使用精密基准电压源,成本得以降低。应用 微处理器散热管理 电池和低供电系统 电源温度监控 系统温度补偿 板级温度检测 方框图...
发表于 02-22 15:54 50次 阅读
AD22103 电压输出型3.3 V温度传感器,内置信号调理功能

LTC2997 远程 / 内部温度传感器

和特点 可将远程传感器或内部二极管温度转换为模拟电压±1°C 远程温度准确度±1.5°C 内部温度准确度内置串联电阻抵消2.5V 至 5.5V 电源电压 1.8V 基准电压输出 3.5ms VPTAT 更新时间4mV/Kelvin 输出增益 170μA 静态电流采用 6 引脚 2mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2997 是一款高准确度模拟输出温度传感器。该器件可将一个外部传感器的温度或其自身的温度转换为一个模拟电压输出。一种内置算法能够消除 LTC2997 与传感器二极管之间的串联电阻所引起的误差。LTC2997 可利用低成本二极管连接的 NPN 或 PNP 晶体管、或者利用微处理器或 FPGA 上的集成型温度晶体管来提供准确的测量结果。将引脚 D+ 连接至 VCC 便可把 LTC2997 配置为一个内部温度传感器。LTC2997 提供了一个附加的 1.8V 基准电压输出,该输出既可用作一个 ADC 基准输入,也可用于产生与 VPTAT 输出进行比较的温度门限电压。LTC2997 提供了一款适合于准确温度测量的精准和通用型微功率解决方案。Applications温度测量远程温度测量环境监视系统热控制台式电脑和笔记本电脑网络服务器 方框图...
发表于 02-22 12:13 122次 阅读
LTC2997 远程 / 内部温度传感器

ADXRS645 高温、抗振动、±2000°/s陀螺仪

和特点 高性能、±2000°/s角速率传感器 长寿命: 保证1000小时(TA = 175°C) 创新型陶瓷垂直贴装封装,适合于俯仰或滚动速率响应 宽工作温度范围: -40°C至175°C 可在宽频率范围内提供高振动抑制特性 抗冲击能力:10,000 g 输出与基准电源成比率 5 V单电源供电 根据数字命令执行自测 温度传感器输出产品详情 ADXRS645是一款高性能角速率传感器,具有出色的抗振动能力,可用于高温环境中。 ADXRS645采用ADI公司取得专利的大规模BiMOS表面微加工工艺制造,多年实际应用证明性能稳定可靠。 先进的差分四传感器设计提供出色的加速和振动抑制。 输出信号RATEOUT是电压值,与围绕封装顶部垂直轴转动的角速率成比例。 最小测量范围为±2000°/,加入单个外部电阻之后可扩展至±5000°/s。 输出与所提供的基准电源成比率。 芯片工作还需要其它几个外部电容。 该器件提供温度输出,用于补偿技术。 两路数字自测输入通过机电方式激励传感器,以测试传感器和信号调理电路是否正常工作。 ADXRS645 提供 8 mm × 9 mm × 3 mm、15引脚钎焊引脚三列直插式封装。应用 地质勘探中的井下测量 极高温度工业应用 恶劣的机械环境方框图...
发表于 02-22 12:12 101次 阅读
ADXRS645 高温、抗振动、±2000°/s陀螺仪

ADGM1004 带集成驱动器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS开关

和特点 完全工作频率低至0 Hz/dc 导通电阻:1.8 Ω(典型值) 关断泄漏:0.5 nA(最大值) −3 dB带宽 RF2、RF3为13 GHz(典型值) RF1、RF4为10.8 GHz(典型值) RF性能特性 插入损耗:0.45 dB(典型值,2.5 GHz) 隔离:24 dB(典型值,2.5 GHz) IIP3:67 dBm(典型值) 射频(RF)功率:32 dBm(最大值) 驱动寿命:10亿周期(最小值) 密封开关触点 开关导通时间:30 μs(典型值) 静电放电(ESD)人体模型(HBM)额定值 5 kV(对于RF1至RF4和RFC引脚) 2.5 kV(对于所有其他引脚) 集成驱动器,无需外部驱动器 电源电压:3.1 V至3.3 V CMOS/LVTTL兼容 并行接口和独立控制开关 没有电源时,开关处于开路状态有关避免所有RF引脚上出现浮空节点的要求,请参见“应用信息”部分 5 mm × 4 mm × 1.45 mm、24引脚LFCSP 产品详情 ADGM1004是一款宽带、单刀四掷(SP4T)开关,采用ADI公司的微型机电系统(MEMS)开关技术制造而成。该技术支持小型、宽带宽、高线性、低插入损耗开关,能够在低至直流的频率范围内工作,是各种RF应用的理想解决方案。集成控制芯片可生成通过CMO...
发表于 02-22 12:10 200次 阅读
ADGM1004 带集成驱动器的0 Hz至13 GHz、2.5kV HBM ESD SP4T MEMS开关

ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

和特点 频域三轴振动传感器 平坦的频率响应:最高至5 kHz 数字加速度数据,± 18 g测量范围数字范围设置:0 g至1 g/5 g/10 g/20 g 实时采样模式:20.48 kSPS(单轴) 捕获采样模式:20.48 kSPS(三轴)触发器模式:SPI、计时器、外部可编程抽取滤波器,11种速率设置选定的滤波器设置支持多记录捕获手动捕获模式支持时域数据采集 针对所有三轴(x, y, z)的512点实数值FFT 3种窗口选项:矩形、Hanning、平顶 可编程FFT均值功能:最多255个均值 存储系统:所有三轴(x, y, z)上14个FFT记录产品详情 ADIS16228 iSensor® 是一款完整的振动检测系统,集三轴加速度检测与先进的时域和频域信号处理于一体。时域信号处理包括可编程抽取滤波器和可选的窗函数。频域处理包括针对各轴的512点、实数值FFT和FFT均值功能,后一功能可降低噪底变化,从而提高分辨率。通过14记录FFT存储系统,用户可以追踪随时间发生的变化,并利用多个抽取滤波器设置捕获FFT。20.48 kSPS采样速率和5 kHz平坦频段提供的频率响应适合许多机械健康状况检测应用。铝芯可实现与MEMS加速度传感器的出色机械耦合。在所有操作中,内部时钟驱动数据采样和信号处理系统...
发表于 02-22 12:07 153次 阅读
ADIS16228 数字三轴振动传感器,集成FFT分析和存储系统

ADXRS910 侧翻检测层内陀螺仪

和特点 高性能、层内滚动速率陀螺仪 温度补偿,高精度偏移和灵敏度性能 陀螺仪噪声:2°/s rms(最大值) 16位数据字串行端口接口(SPI)数字输出 静态功耗:<20 mA 3.3 V和5 V电源供电 温度范围:-40°C至+105°C 针对层内滚动速率检测的16引脚SOIC_CAV表贴封装 通过汽车应用认证 产品详情 ADXRS910是一款针对汽车侧翻检测应用的高性能层内陀螺仪。ADXRS910还具有内部温度传感器,用于补偿偏移和灵敏度性能,在−40°C至+105°C温度范围内提供出色的稳定性。该陀螺仪提供±300°/s满量程性能,灵敏度为80 LSB/°/s。其谐振磁盘传感器结构可实现围绕层内轴的角速率测量。-3 dB滤波器转折频率可选择为24.6 Hz、49 Hz、102 Hz或201 Hz。该器件的传感器数据输出为包含在32位SPI处理中的16位、二进制补码字。SPI通信兼容频率高达10 MHz。ADXRS910采用16引脚倒腔SOIC封装。ADXRS910的额定工作电压为3.3 V至5 V此,功耗小于20 mA。其规格对−40°C至+105°C的温度范围有效。应用 侧翻检测 方框图...
发表于 02-22 12:07 83次 阅读
ADXRS910 侧翻检测层内陀螺仪

LTC2996 具警报输出的温度传感器

和特点 可将远端或内部二极管温度转换为模拟电压可调的过温和欠温门限电压输出与温度成比例±1℃ 远端温度准确度±2℃ 内部温度准确度内置串联电阻抵消漏极开路警报输出2.25V 至 5.5V 电源电压1.8V 基准电压输出200μA 静态电流10 引脚 3mm x 3mm DFN 封装 产品详情 LTC®2996 是一款高准确度温度传感器,具有可调过温和欠温门限以及漏极开路警报输出。该器件可将一个外部二极管传感器的温度或其自身芯片的温度转换为一个模拟输出电压,并抑制由于噪声和串联电阻引起的误差。将测量的温度与采用阻性分压器设定的上限和下限进行比较。如果超过门限,则器件将通过把对应的漏极开路逻辑输出拉至低电平以传送一个警报信号。LTC2996 可采用普遍使用的 NPN 或 PNP 晶体管或者新式数字器件内置的温度二极管提供 ±1℃ 的准确温度结果。一个 1.8V 基准输出简化了门限设置,并可用作一个 ADC 基准输入。LTC2996 采用紧凑型 3mm x 3mm DFN 封装,为温度监视提供了一款准确和低功率的解决方案。应用 温度监视和测量 系统热控制 网络服务器 台式电脑和笔记本电脑 环境监测 方框图...
发表于 02-15 18:38 182次 阅读
LTC2996 具警报输出的温度传感器

ADIS16203 可编程360° 倾斜计

和特点 0°至360°倾角计±180°输出格式选项 14位数字倾斜度输出线性输出,0.025°分辨率 12位数字温度传感器输出 数字控制偏置校准 数字控制采样速率 数字控制滤波 数字控制方向/方位 包括速率/阈值限制的双报警设置 辅助数字I/O端口 数字激活的自测功能 数字激活的低功耗模式 SPI®兼容型串行接口 辅助12位ADC输入和DAC输出 单电源供电:3.0V至3.6V 抗冲击能力:3500 g 产品详情 ADIS16203是一款完整的倾斜角测量系统,采用ADI公司的 iSensor™集成技术制造,全部功能均集成于一个紧凑的封装中。该器件采用嵌入式信号处理解决方案来增强ADI公司的 iMEMS®传感器技术,可提供适当格式的工厂校准、传感器数字倾斜角数据,从而利用串行外设接口(SPI)即可方便地访问数据。通过SPI接口可以访问多个测量结果:360°线性倾斜角、±180°线性倾斜角、温度、电源和一个辅助模拟输入。由于可以轻松访问校准的数字传感器数据,因此开发者能够获得可立即供系统使用的器件,使开发时间、成本和编程风险得以减少。通过数个内置特性,如单命令失调校准等,以及方便的采样速率控制和带宽控制,该器件很容易适应终端系统的独特特征。ADIS16...
发表于 02-15 18:37 70次 阅读
ADIS16203 可编程360° 倾斜计

ADT6501 采用SOT-23封装的低成本、2.7 V至5.5 V、微功率温度开关(监控温度范围为+35°C至+115°C)

和特点 ±0.5°C(典型)阈值精度 工厂设置跳变点范围为−45°C至+15°C,增量10°C+35°C至+115°C,增量10°C 无需外部元件 最高工作温度:125°C 开漏输出(ADT6501/ADT6503) 推挽输出(ADT6502/ADT6504) 引脚可选迟滞为2°C和10°C 电源电流:30 μA(典型值) 节省空间的5引脚SOT-23封装产品详情 ADT6501/ADT6502/ADT6503/ADT6504为跳变点温度开关,提供5引脚SOT-23封装。它们都含有一个内置带隙温度传感器,用于局部温度检测。当温度超过跳变点设置时,逻辑输出被激活。ADT6501/ ADT6503逻辑输出为低电平有效和开漏输出。ADT6502/ADT6504逻辑输出为高电平有效和推挽输出。经数字化转换后,温度的分辨率为0.125°C(11位)。工厂跳变点设置间距为10°C,冷阈值型号的设置范围为−45°C至+15°C,热阈值型号为+35°C至+115°C。这些器件不需要外部元件,典型消耗30 μA电源电流。引脚可选温度迟滞为2°C和10°C。温度开关的额定工作电压范围为2.7 V至5.5 V。 ADT6501和ADT6502仅限监控+35°C至+115°C范围内的温度。因此,当温度超过所选跳变点温度时,逻辑输出引脚变成有效状态。ADT650...
发表于 02-15 18:37 178次 阅读
ADT6501 采用SOT-23封装的低成本、2.7 V至5.5 V、微功率温度开关(监控温度范围为+35°C至+115°C)

AD22151G 线性输出磁场传感器

和特点 可调失调,支持单极性或双极性工作 在整个温度范围内具有低失调漂移 宽增益可调范围 在整个温度范围内具有低增益漂移 可调一阶温度补偿 与 Vcc成比例 产品详情 AD22151G是一款线性磁场传感器,其输出电压与垂直施加于封装上表面的磁场成比例。 方框图
发表于 02-15 18:37 113次 阅读
AD22151G 线性输出磁场传感器

AD22105 低压、电阻可编程恒温开关

和特点 用户可编程的温度设定点 设定点精度:2.0°C 预设迟滞:4.0°C 宽电源电压范围:+2.7 VDC至+7.0 VDC 宽温度范围:-40°C至+150°C 产品详情 AD22105是一款固态恒温开关。只需一个外部编程电阻,AD22105就能用来在宽工作温度范围(-40°C至+150°C)内的任意温度精确执行开关功能。它采用新颖的电路架构,当环境温度超过用户设置的设定点温度时,AD22105置位开集输出。该器件具有约4°C的迟滞,可防止开关迅速反复地动作。 AD22105设计采用+2.7 V至+7.0 V的单电源供电,适合在电池供电应用和工业控制系统中工作。由于功耗很低(3.3 V电源电压下仅230 µW),自热误差极小,电池寿命得以最大程度地延长。该器件内置一个可选的200 kΩ上拉电阻,便于驱动CMOS输入等轻负载。 它也可以直接驱动一个低功耗LED指示器。 方框图...
发表于 02-15 18:37 208次 阅读
AD22105 低压、电阻可编程恒温开关