Микрофлюидные МЭМС. Сенсоры для биологических и медицинских микросистем. Микронасосы. Персональный мониторинг здоровья

Содержание

Слайд 2

Микрофлюидная система – это компактное устройство, которое оперирует небольшим количеством жидкости (нано/микролитровыми

Микрофлюидная система – это компактное устройство, которое оперирует небольшим количеством жидкости (нано/микролитровыми
объемами), используя каналы с размерами десятки-сотни микрон. Течение в таких каналах, как правило, ламинарное, перенос масс осуществляется посредством диффузии

Слайд 3

Пример реализации нанофлюидного устройства — мембрана на основе массива нанокапилляров (NCAM). NCAM состоит

Пример реализации нанофлюидного устройства — мембрана на основе массива нанокапилляров (NCAM). NCAM
из большого числа параллельных нанокапилляров, каждый из которых имеет радиус a/2, примерно соответствующий дебаевской длине — κ−1

Слайд 4

МИКРОФЛЮИДНЫЕ МЭМС

Микрофлюидный чип для анализа подвижности клеток

Микрофлюидный генератор макроэмульсии

Микрофлюдные чипы для моделирования

МИКРОФЛЮИДНЫЕ МЭМС Микрофлюидный чип для анализа подвижности клеток Микрофлюидный генератор макроэмульсии Микрофлюдные
ветвления сосудов

Слайд 5

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МИКРОФЛЮИДНЫХ ЧИПОВ

Классификация технологий, применяемых для изготовления
микрофлюидных модулей

ИЗГОТОВЛЕНИЕ МИКРОФЛЮИДНЫХ ЧИПОВ Классификация технологий, применяемых для изготовления микрофлюидных модулей

Слайд 6

СХЕМА ПРОЦЕССА МИКРОЛИТЬЯ

СХЕМА ПРОЦЕССА МИКРОЛИТЬЯ

Слайд 7

СХЕМА ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ

СХЕМА ПРОЦЕССА ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ

Слайд 8

БИОМЭМС

Биомедицинские микроэлектромеханические системы — биомедицинские диагностические и лечебные устройства с интегрированными микроэлектронными

БИОМЭМС Биомедицинские микроэлектромеханические системы — биомедицинские диагностические и лечебные устройства с интегрированными
и микромеханическими компонентами, использующие технологии микрофлуидики и молекулярного узнавания и имеющие размер 20-1000 микрон.
Области применения
Молекулярная диагностика и лечение заболеваний;
Биопротезирование;
Мониторинг окружающей среды;
Биозащита.

Слайд 9

Отличия БиоМЭМС от других МЭМС
Вместо физических датчиков используются
химические и биологические.
Используют

Отличия БиоМЭМС от других МЭМС Вместо физических датчиков используются химические и биологические.
технологии микрофлюидики и
молекулярного узнавания

Слайд 10

КЛАССИФИКАЦИЯ БИОМЭМС

Датчики:
Давления (крови, позвоночника, мозга);
Температуры;
Глюкозы;
ДНК факторов;
Силы (мышц, органов, тонус тканей);
Электротехнического импульса (нерва,

КЛАССИФИКАЦИЯ БИОМЭМС Датчики: Давления (крови, позвоночника, мозга); Температуры; Глюкозы; ДНК факторов; Силы

мозга, сердца);
Детекторы газа (кислород; углекислого
газ);
Расхода газа;
Химических ионов.

Воздействующие приборы :
Микро-насосы (кровообращение ;
доставки лекарств );
Фильтры жидкостей;
Разделители;
ДНК наращивание/анализ

Слайд 11

ОБЩАЯ СХЕМА БИОХИМИЧЕСКОГО СЕНСОРА

ОБЩАЯ СХЕМА БИОХИМИЧЕСКОГО СЕНСОРА

Слайд 12

МИКРОНАСОС

 электростатически управляемый электронасос, полученный соединением множества, изготовленных по технологии объёмной микрообработки, кремниевых

МИКРОНАСОС электростатически управляемый электронасос, полученный соединением множества, изготовленных по технологии объёмной микрообработки,
подложек вместе. Процесс соединения создаёт насосную полость с деформируемой мембраной и двумя односторонними запорными клапанами

Слайд 13

ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ БИОМЭМС РАЗЛИЧНЫХ КОМПАНИЙ

Гибкая схема компании BioStamp содержит маломощный контроллер,

ПРИМЕРЫ РЕАЛИЗАЦИИ БИОМЭМС РАЗЛИЧНЫХ КОМПАНИЙ Гибкая схема компании BioStamp содержит маломощный контроллер,
РЧ-блок и набор датчиков. Схема погружена в полимерную пленку толщиной 1,2 мкм и может крепиться на теле как лейкопластырь или, благодаря малой толщине, как временная татуировка. Датчики регистрируют температуру пациента, пульс, активность головного мозга и степень воздействия УФ-излучения. Данные датчиков с помощью беспроводной связи ближнего радиуса действия можно пересылать для анализа смартфону. Схема BioStamp пости не заметна. Она непрерывно контролирует физическое состояние человека. Ее можно носить, не снимая, около двух недель.

Слайд 14

компания Veredus Laboratories, поставщик оригинальных молекулярных диагностических средств, в апреле 2013 года

компания Veredus Laboratories, поставщик оригинальных молекулярных диагностических средств, в апреле 2013 года
анонсировали выпуск первой биолаборатории на кристалле VereFlu с использованием нуклеиновой кислоты . Микросхема способна на основе анализа одной пробы крови опознать вирус птичьего гриппа H7N9, а также еще 13 вирусов тяжелых тропических заболеваний.

Слайд 15

компания Proteus Digital Health описала разработанные ею принимаемые внутрь датчики, которые помещаются

компания Proteus Digital Health описала разработанные ею принимаемые внутрь датчики, которые помещаются
в прописанное средство (пилюлю). Принимаемые внутрь датчики площадью 1 мм2 имеют подобную МЭМСструктуру, содержащую "съедобный" огибающий диск, активные слои и микросхему с 1 тыс. транзисторов. Активные слои содержат пленки хлора и магния, выполняющие функции анода и катода, соответственно. При взаимодействии с желудочным соком слои формируют возбуждаемый сигнал и пересылает его расположенному на теле приемнику, который в свою очередь может передавать сигнал смартфону. Таким образом, пилюля с датчиком позволит контролировать своевременный прием лекарства пациентом.