传统生物检测流程一般使用移液枪或机械臂工作站,以EP管或96孔板作为试剂载体进行流体控制和反应。这一过程冗长复杂且需要全流程的人工操作或干预,在基础科研、基因测序及文库制备、DNA合成和医疗诊断等领域占用了超过70%的时间和人力成本。AtomicVision1.0芯片将微流体技术(Microfluidics),MEMS工艺和电润湿理论(EWOD)相结合,在手机大小的芯片内实现微液滴(pL-nL-uL)的高通量灵活控制。基于特有专利技术的TFT制程的芯片,以扫描驱动方式避免了独立寻址,控制通量大幅提高近至百万级。
AtomicVision1.0微流控系统具备多重AI融合的特征,主要包括以下6点:
1.图像识别算法的融合
精确捕获液滴的大小、形状及位置,并将之转化为电子数据。
2.路径规划算法的融合
对不同液滴分离操作,多项任务并行处理,避免交叉污染。
3.人工智能(AI)技术融合
显著提升液滴操控的精准性和复杂度。
4.深度学习算法与芯片特性融合
显著提升细胞计数及分类精细化水平,为单细胞识别和分离提供高效解决方案。
5.Sample-to-Answer解决方案
AtomicVision1.0 仪器集成了流体控制,磁珠纯化,温控孵育,光电检测等相关功能,配合 GPU-Al算法实现 protoco自动化,软件化。只需几分钟的简单加样操作,即可在芯片内完成复杂生物实验流程,提供面向未来的“sample-to-answer”解决方案。我们目前可完整支持的功能包括:核酸提取纯化,NGS 文库构建,荧光定量 PCR。
6.乐高序列法-可编辑灵活性
设备具备磁控模块、热学模块、光学检测模块,可以进行核酸提取纯化、NGS文库构建和实时荧光定量PCR等项目。
与市面上常规的微流控仪器相比,本仪器具备以下五方面优势:
一、精准的样本操控
1.微量样本处理:
可以精确处理微量的生物样本,液滴体积可小至皮升级别,这对于珍贵的生物样本能够最大程度地减少样本的消耗,同时提高分析的灵敏度和准确性。
2.单细胞操控能力:
能够实现将单个细胞包裹在微小的液滴中进行精确噪控,有利于提升单细胞分析、研究细胞的异质性以及细胞的特定反应等方面的应用表现。
二、高度的自动化和可编程性
1.流程自动化
通过电场和程序化的驱动电信号来控制表面张力,实现液滴的可控,可以自动完成复杂的生物医学实验流程,如样本的制备、试剂的添加、反应的孵育、产物的分离等,不仅减少了人工操作带来的误差和不确定性,还大大提高了实验的效率和可重复性。
三.集成化和桌面化
1.系统集成度高
将多个功能模块集成在一个芯片上,如液滴操控、磁控、温控等功能模块,仅桌面空间便可形成小型生物医学分析系统。
2.可拓展性强
易于与其他生物医学检测技术和设备结合,如光学、电化学检测等,进一步拓展应用范围和功能。
四.高效的反应和分析
1.快速混合反应
快速实现液滴内试剂的混合和反应,因液滴比表面积的增加进而加快反应速率,有利于即时检测和快速诊断。
2.实时监测和分析
实时监测液滴内的反应过程和生物分子的变化而获取实验数据和结果,为研究人员提供实时的反馈和分析。
五.降低生物污染风险
1.封闭的操作环境
液滴操作在封闭的环境进行,避免样本与外界环境接触,保证实验结果的准确性和可靠性
2.减少交叉污染
每个液滴独立操作,避免不同样本之间交叉污染,提高实验的特异性和准确性。