微流控技術(shù)的研究起始于上個(gè)世紀(jì)90年代，至今已經(jīng)有二十余年的發(fā)展歷史。在這二十多年中，伴隨著醫(yī)療、工業(yè)打印等市場(chǎng)的飛速發(fā)展，微流控能夠?qū)ξ⒘苛黧w進(jìn)行精確操控，尤其是在亞毫米尺寸級(jí)別上，且憑借方便、便攜、檢測(cè)樣品需求少、精度高等優(yōu)勢(shì)，被這些市場(chǎng)所看好。而要將微流控技術(shù)應(yīng)用于這些場(chǎng)景中，則要靠芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。2004年，美國(guó)Business 2.0雜志封面文章更是將微流控芯片列為“改變世界”的七種技術(shù)之一。就此趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)外也出現(xiàn)了一批致力于微流控芯片研究的企業(yè)。

上海傲睿科技就是其中一家本土企業(yè)。據(jù)傲?？萍伎偛藐P(guān)一民先生介紹，傲?？萍汲闪⒂?018年11月，始于2016年4月成立的上海微工業(yè)研究院打印技術(shù)孵化團(tuán)隊(duì)。公司利用微流控技術(shù)專(zhuān)攻工業(yè)和消費(fèi)兩個(gè)市場(chǎng)，并在生物領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。

微流控芯片與其他芯片的區(qū)別

據(jù)相關(guān)技術(shù)文章顯示，微流控芯片早期是從MEMS技術(shù)發(fā)展而來(lái)，通過(guò)微加工工藝，在不同材料的基片上加工出微米至亞毫米級(jí)的各種微結(jié)構(gòu)單元，而后在微米尺度空間對(duì)流體進(jìn)行操控，可以配合流體控制或分析儀器自動(dòng)完成生物實(shí)驗(yàn)室中的提取、擴(kuò)增、萃取、標(biāo)記、分離、分析，或者細(xì)胞的培養(yǎng)、處理、分選、裂解、分離分析等過(guò)程。

與其他集成電路芯片相比，微流控芯片有兩類(lèi)芯片，一類(lèi)是傳統(tǒng)的，使用機(jī)密機(jī)加工、微注塑等手段制備的塑料片，這一類(lèi)微流控芯片還是依賴(lài)外接各種供液管路、檢測(cè)模塊等外接輔助設(shè)備，并不是真正意義上的芯片；另外一類(lèi)是硅基的，主要使用微納加工工藝制備的集成了處理電路、液體驅(qū)動(dòng)MEMS結(jié)構(gòu)、液相檢測(cè)電極等一系列執(zhí)行器和傳感器的微流控芯片，徹底擺脫外接輔助設(shè)備的限制，實(shí)現(xiàn)了片上集成微流控系統(tǒng)的功能。

從技術(shù)上看，關(guān)一民介紹，傳統(tǒng)芯片主要是利用電學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，而微流控芯片還包含了電學(xué)、流體、傳感等一系列模塊。它的MEMS通常是用來(lái)處理液體的。具體來(lái)講，就是在CMOS上形成微流控，或者液體流通的一些微小通道，同時(shí)這個(gè)微通道要與MEMS結(jié)構(gòu)的可控電路緊密結(jié)合。簡(jiǎn)單來(lái)講，微流控芯片是基于傳統(tǒng)的集成電路芯片，又做了一些適用于液體處理的MEMS。

同時(shí)，鑒于微流控芯片中所集成的模塊較多，所涉及的領(lǐng)域較廣，針對(duì)于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，各個(gè)廠商推出的產(chǎn)品加工工藝不同，設(shè)計(jì)不同，相應(yīng)地，接口也是五花八門(mén)，從而導(dǎo)致外圍驅(qū)動(dòng)也不一樣。在這種情況下，微流控芯片就很難做出標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。因而，制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)也是目前國(guó)內(nèi)外相關(guān)企業(yè)正在推進(jìn)的事情之一。

智能化推動(dòng)微流控芯片的標(biāo)準(zhǔn)化

如何規(guī)范微流控芯片的標(biāo)準(zhǔn)，目前，業(yè)界還沒(méi)有定論。在傲?？萍伎磥?lái)，將智能化引入到微流控技術(shù)當(dāng)中，是推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化的途徑之一。

關(guān)一民認(rèn)為，因?yàn)殡娦盘?hào)控制的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)統(tǒng)一了，所以將使用電信號(hào)的智能化功能引入到微流控技術(shù)當(dāng)中，就可將微流控芯片中的基片（以塑料片為例）當(dāng)做PCB來(lái)使用，利用電信號(hào)的輸入輸出，來(lái)檢測(cè)塑料片上的液體。關(guān)一民表示：“標(biāo)準(zhǔn)化是非常關(guān)鍵的一步，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，相關(guān)行業(yè)就很難發(fā)展。采用智能化微流控可以從頭開(kāi)始把標(biāo)準(zhǔn)做好，希望國(guó)內(nèi)外的同行可以利用智能化，推動(dòng)微流控芯片的標(biāo)準(zhǔn)化?！?/p>

從市場(chǎng)來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)還在起步階段，主要都是流道類(lèi)的，并沒(méi)有主動(dòng)元件和傳感元器件，所以系統(tǒng)集成度不高，國(guó)外已應(yīng)用很多年的Lab-on-Chip已開(kāi)始大規(guī)模的研發(fā)與推廣應(yīng)用。與國(guó)外相比，傲?？萍嫉奈⒘骺匦酒嗔酥悄芑墓δ?，即運(yùn)用集成電路的控制方式和工藝，做智能化微流控芯片。這樣就可以把一些主動(dòng)處理功能都加到芯片當(dāng)中，可以節(jié)省一些外圍系統(tǒng)設(shè)計(jì)，使得芯片能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。

CMOS-MEMS助力公司成長(zhǎng)

據(jù)關(guān)一民介紹，打印頭是微流控芯片最成功也是歷史最悠久的產(chǎn)品。而就傲?？萍寄壳暗陌l(fā)展來(lái)看，也是從這一成熟產(chǎn)品開(kāi)始起步的。

目前，傲睿科技利用其CMOS-MEMS熱發(fā)泡噴墨打印芯片技術(shù)和打印頭控制技術(shù)研發(fā)出了幾款產(chǎn)品，其優(yōu)勢(shì)在于：

全面提升打印頭性能，可實(shí)現(xiàn)高速、高精度、大距離噴墨打印

全面提高可靠性和穩(wěn)定性，保證自動(dòng)化應(yīng)用環(huán)境的打印需求

全面客制化技術(shù)服務(wù)，為客戶(hù)的特殊應(yīng)用提供整體系統(tǒng)解決方案

傲?？萍紵岚l(fā)泡技術(shù)工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品除此之外，傲?？萍歼€將其技術(shù)應(yīng)用于生物領(lǐng)域，可以完成精確微流點(diǎn)樣、3D生物打印等工作。

傲?？萍嘉⒘骺匦酒瑧?yīng)用領(lǐng)域據(jù)關(guān)一民介紹，目前國(guó)內(nèi)微流控技術(shù)主要應(yīng)用在醫(yī)療檢測(cè)方面，但是傲睿科技也開(kāi)始將其應(yīng)用于智能制造領(lǐng)域。之所以涉足智能制造，是因?yàn)榘令？萍嫉膱F(tuán)隊(duì)成員在這方面具有一定的基礎(chǔ)。從關(guān)一民的簡(jiǎn)歷中看，他于1998 年在美國(guó)的Auburn University獲材料工程博士學(xué)位，擁有 20 多年的半導(dǎo)體芯片研發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)。據(jù)悉，關(guān)博士已申請(qǐng) 103 項(xiàng)微滴噴射打印頭芯片美國(guó)專(zhuān)利，其中授權(quán) 43 項(xiàng)，另有14 項(xiàng)歐洲注冊(cè)專(zhuān)利，獲得了中科院科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

以此可以看出傲睿科技在微流控技術(shù)方面的實(shí)力。但是，關(guān)一民也指出，從技術(shù)到量產(chǎn)是微流控芯片在發(fā)展過(guò)程中的一道坎。誠(chéng)如上文所說(shuō)，微流控芯片是Lab-on-Chip，很多產(chǎn)品還處于研究階段。如何將之量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)商品化也是相關(guān)企業(yè)要面臨的挑戰(zhàn)。

傲?？萍悸鋺?hù)于上海，公司依托上海微技術(shù)工研院8英寸MEMS工藝線及測(cè)試分析平臺(tái)，整合了國(guó)內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)業(yè)資源，通過(guò)自主工藝生產(chǎn)制造和最終產(chǎn)品性能、質(zhì)量測(cè)試，可以提供性能卓越、質(zhì)量可靠和供貨穩(wěn)定的打印頭產(chǎn)品。

傲?？萍计谕孕酆竦腃MOS-MEMS專(zhuān)業(yè)能力，開(kāi)發(fā)惠及人類(lèi)健康的智能微流控技術(shù)和產(chǎn)品，為全球客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的解決方案和服務(wù)。公司規(guī)劃未來(lái)5年將快速形成一條微流控系統(tǒng)分裝線、兩類(lèi)MEMS驅(qū)動(dòng)工藝、三個(gè)微流控系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái)和四種新式智能微流控模組的全面發(fā)展建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)微流控技術(shù)在3D寬幅打印、生物打印和其他智能制造領(lǐng)域的深度應(yīng)用，最終實(shí)現(xiàn)每年數(shù)億元的銷(xiāo)售額。

895創(chuàng)業(yè)營(yíng)

895創(chuàng)業(yè)營(yíng)系張江高科（股票代碼600895）打造的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)服務(wù)品牌。以聚焦產(chǎn)業(yè)、優(yōu)化資源、賦能創(chuàng)新為初心，通過(guò)資本、技術(shù)、媒體等合作方的共同助力，打造強(qiáng)有力的創(chuàng)業(yè)集群。

上海傲?？萍加邢薰臼?95創(chuàng)業(yè)營(yíng)（第八季）集成電路專(zhuān)場(chǎng)的優(yōu)質(zhì)項(xiàng)目之一。
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