微流控晶片設計在POCT產品設計中的重要性

2020-12-13 ITL創新器械開發

目前,微流控技術已大勢所趨,也是現代POCT行業技術的首選。但是,把微流控應用於體外診斷,實現微流控體外診斷技術產業化可能存在一些困難。

一次性晶片耗材通常需要以簡單的方式整合複雜的功能,並且體積儘可能小。因此往往採用高精度微流控盒的形式。

採用微流控晶片的設計在成功開發完整的體外診斷儀器系統中起著重要的作用,其中易用性、高通量和每次測試的成本是重要因素,因此將微流控晶片設計在開發儀器之前執行尤為重要。這提供了所需的設計自由度,以便儘早預估所有商業項目成功因素與晶片設計工作,以提供更簡單、更有效的晶片概念,更可能達到預期的商品成本目標。

在為POCT產品設計微流控晶片時,以下幾個因素將有助於開發更成功的儀器。

事先考慮產品開發技術和項目優先事項

微流控晶片設計需要考慮很多因素,包括產品成本、功能、可用性和開發成本等,這些因素直接影響微流控晶片設計或裝配工藝開發。

預算不同裝配量下的晶片成本,評估最佳裝配方法選擇,也有助於規劃和執行POCT儀器的大規模生產,平衡資本投資和需求預測。

微流控晶片開發製造工藝

確定晶片裝配的正確工藝、執行這些工藝的最佳方法以及工藝滿足設計要求的能力,對於產品的商業化成功至關重要。

提前了解這些製造工藝參數還可以深入了解與微流控產品組裝相關的潛在風險,以便有足夠的時間來評估工藝替代方案或對微流控設計進行細微改進。

確保產品開發過程的質量

在生產產品時,務必確保晶片組裝過程的每一步都能一致、正確地執行。預先確定裝配過程中對質量或性能有影響的步驟是規劃和執行晶片開發計劃的關鍵。

即使處在原型機時,晶片製造也可能需要特定的環境控制,如潔淨室條件、溼度或溫度控制等,以保持一致的質量和性能,並評估這些變量對晶片性能的潛在影響。

為使用環境而設計

用於醫療系統的微流控晶片需要能夠承受多種環境條件,同時保證合適的功能。這些環境因素範圍從運輸和儲存期間的極端溫度(熱和冷)到操作期間的振動、熱和壓力。

同樣重要的是,晶片功能以及它與用戶和儀器的關鍵交互,在開發的早期就應該很好地進行概念設計。這種微流控設計的整體視圖應適應使用條件、預期保質期和製造適用性。

具備實驗室分析能力的功能

通常在POCT系統中,卡片式晶片必須在有限的尺寸內自動執行複雜的工作流程,並在預定的時間內執行完畢。因此需要仔細考慮閥門、壓力、船載試劑儲存和重組,成功複製試驗臺分析。在產品開發的早期,將材料科學、微流控學和熱力學等因素結合起來,可以根據其可製造性評估整體晶片設計,並預估成本和總體分析性能參數之間的關係。

一個成功的微流控晶片設計項目包括用戶交互、裝配流程和儀器的設計,使他們能夠開發出最簡單的、能夠提供所需功能的晶片設計。

ITL能夠有效整合微流控技術和即時診斷技術。在微流控領域擁有20多年的經驗,在IVD領域擁有40年的研發經驗,經歷了微流控技術和診斷行業的發展和更迭,ITL對於如何整合現有常規技術平臺,優化儀器性能,微流控晶片技術的使用方面有自己獨特的見解和經驗。我們的微流控晶片設計團隊由來自微流控學,精密工程,聚合物微技術,生物化學以及工程學的專家組成,主要開發和製造創新的晶片系統, ITL一直在自己的專屬領域不斷深耕,竭盡所能為客戶提供高端的診斷產品。

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