利用微流控芯片技術的先天優(yōu)勢，以及豐富的分析檢測儀器開發(fā)經驗，汶顥股份能夠根據(jù)客戶要求設計和開發(fā)基于微流控芯片的分析檢測儀器和系統(tǒng)。汶顥股份已經組建了完整的儀器開發(fā)團隊，基于前期的芯片、動力、溫控、檢測、算法、控制和外觀設計等環(huán)節(jié)的開發(fā)經驗累積，汶顥股份能為客戶提供完整的分析檢測儀器的客戶定制開發(fā)服務。開發(fā)特長主要集中在醫(yī)療診斷、食品安全和環(huán)境監(jiān)測領域，能夠為客戶提供從“原型設計——原理驗證——樣機開發(fā)——產品定型”系列服務，并協(xié)助提供量產服務，以及相關市場準入資質辦理。下面以客戶定制開發(fā)案例為例，簡要敘述幾個客戶定制產品：

一、 基于微流控芯片的蛋白質變性檢測

項目為某研究機構設計，客戶提出需求：在短時間內實現(xiàn)蛋白質的變性（-4℃到90℃和常溫到90℃）和X-光檢測。為了滿足客戶需求，提供了如下解決方案：

? 為了實現(xiàn)蛋白質溶液降溫的需求，采用了制冷片和風扇結構；

? 為了實現(xiàn)降溫區(qū)域溫度的精確控制，采用電熱偶合的制冷片的反饋控制，保證制冷區(qū)域溫度恒定；

? 為了實現(xiàn)蛋白溶液室溫和-4℃的需求，采用兩位三通電磁閥，分別控制蛋白溶液不經過制冷區(qū)域（室溫），以及經過制冷區(qū)域（-4℃），通過一個電磁閥，實現(xiàn)兩種溫度控制；

? 為了實現(xiàn)微量蛋白溶液快速升溫，在PMMA芯片上面集成了鉑金電阻，采用該電阻進行加熱，鉑金電阻采用磁控濺射加工和光刻圖案化的方法，線寬在5μm；

? 為了解決PMMA傳熱較慢的問題，設計和加工菱形微流道，增加接觸面積，減小死體積；

? 為了解決PMMA透光性不足的問題，檢測區(qū)域使用KAPTON薄膜封合；

? 為了監(jiān)控關鍵區(qū)域的流體溫度，在PMMA芯片上集成了PT100電阻，實際測量流體的溫度；

? 為了便于實驗，設計了相關的PMMA支架，方便檢測。

二、基于微流控芯片的細胞共培養(yǎng)儀器

項目為廣東某學校基金項目設計，客戶需求為驗證貼壁細胞（A）和懸浮細胞（B）生長過程的相互影響，要求A細胞一直在培養(yǎng)池中，B細胞流入到A培養(yǎng)池中，再流回到B培養(yǎng)池中，要求控制儀器可編程。為了滿足客戶需求，提供了如下解決方案：

? 通過A和B細胞尺寸的差別，采用過濾膜和過濾頭結構，實現(xiàn)B細胞的流入流出，A細胞不參與循環(huán)；

? 回流系統(tǒng)采用汶顥股份自主開發(fā)的正負壓恒壓泵，通過正負壓實現(xiàn)細胞的流入和流出，恒壓泵通過氣壓推動，擾動較小，不影響細胞生長；

? 通過修改恒壓泵的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)整個回流過程可編程，最小轉換時間0.01s；細胞液流量通過調節(jié)氣壓控制，實現(xiàn)細胞液流量和循環(huán)時間雙重控制；

? 由于恒壓泵氣壓較大，為了控制微升級細胞液流動，設計微流控芯片充當流阻，減小液量；

? 通過兩位三通電磁閥和微流控芯片的配合使用，實現(xiàn)一塊芯片控制細胞液的流入流出；

? 通過密封結構保護芯片和電磁閥，將整體結構放置于培養(yǎng)箱中，減小了細胞液流入流出的死體積。

? 整體系統(tǒng)結構如上所示，該系統(tǒng)實現(xiàn)了客戶的實驗需求，該系統(tǒng)能夠連續(xù)工作兩周，工作時長滿足客戶對細胞生長研究的需求。

三、基于微流控芯片的顯微對準儀器

項目為上海某高校organ-on-chip領域PDMS芯片對準封合的要求而設計，為客戶定制開發(fā)PDMS芯片顯微對準儀器，要求對準誤差在10μm以下。

? 為了實現(xiàn)PDMS芯片上微結構的對準，選用精度為1μm的對準平臺，從而調節(jié)PDMS芯片的位置；

? 為了減小兩片PDMS芯片的對準誤差，選用X-Y-θ三軸對準平臺，避免了長管道引起的θ軸對準誤差；

? 采用雙相機對準，進一步縮小θ軸誤差；

? 單個相機配備兩套對準平臺，實現(xiàn)相機三軸調節(jié)，滿足不同尺寸范圍和高度范圍芯片的對準；

? 采用杠桿結構，調節(jié)省時省力；

? 自帶光源，操作簡單。

通過上述多個關鍵部件的共同操作，實現(xiàn)雙層PDMS芯片的對準封合，對準誤差在5μm左右。

四、微流控細胞培養(yǎng)裝置委托開發(fā)

某蘇州生物公司委托汶顥股份開發(fā)基于微流控技術的細胞培養(yǎng)裝置，在委托方提供的開發(fā)目標和方向基礎上，汶顥股份進行整體方案方案設計，搭建基于微流控技術的細胞培養(yǎng)裝置平臺，滿足委托方提出的所有技術參數(shù)和要求。

技術要求及目標：1）實現(xiàn)目的：在微流控裝置上實現(xiàn)肝組織切片的動態(tài)培養(yǎng)、觀察、檢測等過程；2、實現(xiàn)手段：采用注射泵-微流控裝置-溫度/氣體控制裝置-顯微鏡檢測-電極測試的平臺搭建方式；3）開發(fā)目標：完成具有上述功能的微流控細胞培養(yǎng)裝置的開發(fā)定制。

研發(fā)內容：1）動力部分：采用機械式動力源，能夠保證在低速下連續(xù)驅動灌流培養(yǎng)基：2）微流控裝置部分：1）裝置有一進樣孔，一出液孔，流入流出培養(yǎng)基；2）灌流腔：內含灌流管道與圓形腔體；3）圓形腔體PDMS呼吸薄層：底部和上部均為PDMS層，底部為很薄的支撐層，有利于O2通過上部PDMS層從而滲透到灌流腔體中；4）PC多空薄膜：厚度和孔徑有特殊要求，上下各兩片，與內壁構成內部空腔放置肝組織切片；5）肝組織切片內腔，介于兩片PC膜之間；6）外部PMMA材質支持/夾具；3）組織體外培養(yǎng)盒：1）有培養(yǎng)基進出開口；2）有氣體進出口；3）內置溫控/加熱制冷模塊，保持 37度恒溫；4）為方便倒置顯微鏡觀察肝組織切片，下部設凹型槽/透明材質的觀察窗；5）生化檢測：1）廢液池：圓錐管廢液收集取樣；2）廢液池可接電極監(jiān)控pH值。

交貨期：委托方預付款支付后的  4周  內完成。

研發(fā)成果交付及知識產權：研發(fā)成果及知識產權歸委托方所有。

五、細胞培養(yǎng)震動裝置委托開發(fā)

某生物公司委托汶顥股份開發(fā)細胞培養(yǎng)震動裝置，在委托方提供的開發(fā)目標和方向基礎上，汶顥股份進行整體方案方案設計，搭建基于微流控技術的細胞培養(yǎng)震動裝置平臺，滿足委托方提出的所有技術參數(shù)和要求。

開發(fā)方案說明：1）共計四層，#1-#3為PDMS層，#4可以為硬質材料層PMMA。膜#1在#1-2層之間，膜#2在層#3-4之間。層1上可置夾具，層4可作為夾具一部分，取決于最終設計；2）膜#1為多空膜，孔徑3um以下，為細胞培養(yǎng)層。膜#2建議PDMS，需彈性較好，無孔，起到封閉液體作用；3）層#3中間開孔為橢圓（長軸12mm*短軸6mm），左右各接2mm長通道。其余開孔均為正圓，或長方形。4）液體流動于#1#2#3層之間形成腔體中；5）#4中空腔（左中右三個空腔）連通氣道通負壓。#4中左右空腔連通負壓后，膜#2下沉（下沉距離受空腔深度限制，深度待定，如側視圖所示），腔體間液體可以連通交換。中間空腔獨立于左右兩空腔，通負壓時下沉，帶動膜#1下沉。層#4應開孔接軟管通負壓，可以開在圖示的位置或側面，參考圖中氣道；6）層#4連通迷你真空泵，迷你真空泵帶控制器，可產生可調頻率負壓（10-12次/分鐘）或恒定負壓。

六、基于微流控平臺的有核紅細胞分析系統(tǒng)委托開發(fā)

深圳某人民醫(yī)院委托汶顥股份進行基于微流控平臺的有核紅細胞分析系統(tǒng)的委托開發(fā)，在甲方提供的開發(fā)目標的基礎上，汶顥股份進行整體方案設計，搭建平臺系統(tǒng)。

技術要求及目標：1、實現(xiàn)目的：基于微流控芯片平臺，利用重力、濾膜、磁場，從外周血樣本中篩選并收集到有核紅細胞，進行PCR檢測與細胞染色鑒定；2、實現(xiàn)手段：采用泵-芯片-PCR檢測/染色-熒光檢測系統(tǒng)的搭建方式，實現(xiàn)有核紅細胞的檢測與鑒定；3、目標：完成上述功能的芯片及系統(tǒng)的開發(fā)，包括進樣系統(tǒng)、生物芯片、控制系統(tǒng)、磁場系統(tǒng)，最終提供實驗所需的實驗裝置。

研發(fā)內容：1、芯片部分：芯片材質選取PMMA或者玻璃材質，主要根據(jù)是熒光背景小、吸附少和便于加工，且對溶液耐受性較好。芯片中間放置有分離膜的三明治結構，對芯片加工和封合誤差要求較高。芯片采用PEEK接頭方式和注射器導管連接。抗凝全血從入口“1”進入，與來自“2”入口的細胞稀釋液PBS混合（圖-1），稀釋后（測試不同稀釋比例），經過濾網管道后，因細胞大小，紅細胞穿過網孔流到底層，從“3”出口出來，有核細胞在上層，經過磁場區(qū)（圖-2），有核紅細胞（靶細胞）會被磁場吸附，在管道處設置網孔將其分離，從“5”號出口被收集，其他有核細胞從“4”出口出來。2、進樣部分：兩相溶液按照一定流速比進行動態(tài)流動控制，只能采用機械式動力源，保證兩相按比例混合。3、磁場部分：基于磁場分離的機理，制備磁場導入?yún)^(qū)和磁場區(qū)，在磁場作用下，有效將有核紅細胞從有核細胞中分離出來；4、儀器硬件和檢測部分：整個儀器的硬件工作應包括進樣控制系統(tǒng)、生物芯片、磁場系統(tǒng)、分離系統(tǒng)。

研發(fā)成果交付及知識產權：研發(fā)完成之后，汶顥需向委托方提交實驗數(shù)據(jù)、芯片外形及內部尺寸圖、實驗軟硬件，上述研發(fā)成果知識產權歸委托方所有。

交貨期：委托方預付款支付后的   12周   內完成。

七、血栓診斷儀器與配套芯片委托開發(fā)

某生物公司委托汶顥股份進行血栓診斷儀器與配套芯片的開發(fā)，在委托方提供的方案基礎上，優(yōu)化方案，開發(fā)儀器與芯片。

開發(fā)目標：針對血栓診斷應用領域，開發(fā)4款用于患者床旁即時診斷的血栓診斷小型化POCT儀器以及配套的微流控芯片。1）血小板活化檢測POCT儀器與配套芯片開發(fā)；2）全血血栓診斷POCT儀器與配套芯片；3）凝血酶活化檢測POCT儀器與配套芯片；4）纖維蛋白溶解活性檢測POCT儀器與配套芯片。

應用與需求領域：應用于急診室、手術室、社區(qū)、心血管介入實驗室、輸血科、麻醉科、重癥監(jiān)護室，甚至患者家庭，用于評價血小板、凝血、纖溶功能、抗栓藥物劑量監(jiān)測。

儀器基本功能：體積小巧，辦公桌面可以容易安裝。儀器含電腦，可以描記曲線計算報告出參數(shù)，觸摸屏菜單控制，也可以接駁電腦導出數(shù)據(jù)和曲線，存儲數(shù)據(jù)。下載手機APP，藍牙連接傳輸數(shù)據(jù)，云數(shù)據(jù)存儲和質控云端管理、銷售網絡管理。

研發(fā)周期：本項目開發(fā)周期為12個月。

成果交付及知識產權：研發(fā)完成之后，汶顥股份需向委托方提交實驗數(shù)據(jù)、儀器和芯片外形及內部尺寸圖、實驗軟硬件，上述研發(fā)成果知識產權歸委托方所有。

交貨期：委托方預付款支付后的12個月內完成。

八、基于電化學檢測的微流控芯片委托開發(fā)

某公司委托汶顥股份進行基于電化學檢測的微流控芯片的開發(fā)，在委托方提供的文獻基礎上，開發(fā)出文獻中的微流控芯片。

研發(fā)內容：1、芯片組成：參照Lab Chip的文獻，以文獻為參考基準。微流控芯片由兩部分組成：鍍有金電級的基片和設計有特征微流道的PDMS蓋片。2、基片：基片材質為玻璃或者硅片，上面設計有電路。基片上電路分為兩部分，與反應試劑接觸的反應區(qū)域電路和與外界聯(lián)通的導電電路。反應區(qū)域電路表面需要做電極的表面修飾，導電電路為普通電路；3、蓋片：設計有特征微流道的PDMS蓋片，由PDMS材質制作，蓋片上面有進液口、混合池、混合流道、試劑反應區(qū)、毛細泵、逃氣口等，PDMS材質形成的微流道內，需要按照文獻對其表面進行改性，改性的性能以滿足實驗為準；4、設計遵循依據(jù)：委托方提供的技術資料中，參數(shù)明確（含優(yōu)選）的依照文獻進行設計。例如毛細泵的流道寬度為400um，混合流道的尺寸為200um。對于未明確，或者不同文獻中有明顯矛盾的設計，原則上，按照文獻為參考依據(jù)。此外，由汶顥股份根據(jù)委托方提供的實際需要進行微流控芯片的優(yōu)化設計，設計圖紙由委托方進行確認。    

研發(fā)成果交付及知識產權：開發(fā)完成之后，汶顥股份需向委托方交付微流控芯片開發(fā)的完整資料，上述研發(fā)成果知識產權歸委托方所有。

技術服務期：委托方支付預付款后的3個月內完成。

九、基于微流控芯片的海洋藻類在線檢測系統(tǒng)

某公司委托汶顥股份進行基于微流控芯片的海洋藻類在線檢測系統(tǒng)的開發(fā)，在需方提供的方案基礎上，搭建原理樣機，并滿足需方提出的主要技術參數(shù)和要求。

開發(fā)要求及目標：1、實現(xiàn)目的：在微流控芯片上實現(xiàn)目標待測物質和發(fā)光試劑的上樣、混合（119:1）、反應、檢測、信號處理等過程；2、實現(xiàn)手段：采用芯片-注射泵-熒光檢測系統(tǒng)的搭建方式，實現(xiàn)目標藻類的檢測；3、目標：完成上述功能的芯片及儀器開發(fā)。操作界面使用7寸顯示屏，除常規(guī)顯示內容外，操作時一鍵啟動（控制泵、檢測器等器件工作），檢測完成之后，輸出目標樣本的濃度。關鍵部件的技術參數(shù)如下：流量誤差控制在5%以內；熒光檢測系統(tǒng)穩(wěn)定，對同一個樣品檢測值波動在5%以內；熒光檢測系統(tǒng)的使用壽命至少為120h；熒光檢測結果分析系統(tǒng)只顯示最終分析結果生物量/ml。

方案內容：1、芯片部分：芯片材質選取PMMA或者玻璃材質，主要根據(jù)是熒光背景小、吸附少和便于加工，且對溶液耐受性較好。此外由于檢測范圍限定較小（約1mm*1mm，可通過減小管道深度等手段增加檢測范圍）。芯片觀測位置需要避光處理，需要對芯片材質和結構進行考察。最終兩種材質進行對比優(yōu)選，確定芯片材質。需方限定了待測樣本和發(fā)光試劑的比例為119:1，以及目標檢測體積為1ml，過程采取連續(xù)流方式；2、動力部分：兩相溶液流速比119:1，只能采用機械式動力源，能夠保證兩相按比例混合；3、儀器硬件和檢測部分：整個儀器的硬件工作應包括主控制系統(tǒng)、光電檢測系統(tǒng)、液晶顯示系統(tǒng)、注射泵控制系統(tǒng)、光源系統(tǒng)；4、其他部分：芯片采用PEEK接頭-導管-注射器和注射泵進行連接，放置于設計加工的機械夾具上，夾具上留有LED光源、濾光片、透鏡和檢測器的安裝位置，能夠實現(xiàn)檢測。樣機外置廢液瓶。

交貨期：需方預付款支付后的10周內完成。

知識產權：所有知識產權歸屬需方。