بیوچیپ‌های ریزسیال دیجیتال: تکنیک‌های سنتز، آزمایش و پیکربندی مجدد ۲۰۱۸
Digital Microfluidic Biochips: Synthesis, Testing, and Reconfiguration Techniques 2018

بیوچیپ‌های میکروفلوئیدیک دیجیتال بر طراحی و تولید خودکار بیوچیپ‌های مبتنی بر میکروفلوئیدیک برای سنجش زیستی در مقیاس بزرگ و کاربردهای ایمنی-محور تمرکز دارد. نویسندگان، با پیوند دادن حوزه‌های اتوماسیون طراحی الکترونیکی با تحقیقات بیوچیپ میکروفلوئیدیک، یک چارچوب اتوماسیون طراحی در سطح سیستم ارائه می‌دهند که به مسائل کلیدی در طراحی، تجزیه و تحلیل و آزمایش بیوچیپ‌های میکروفلوئیدیک دیجیتال می‌پردازد.

این کتاب نسل جدیدی از بیوچیپ‌های میکروفلوئیدیک با طرح‌های پیچیده‌تر را توصیف می‌کند که قابلیت تنظیم مجدد پویا، مقیاس‌پذیری سیستم، یکپارچه‌سازی سیستم و تحمل نقص را ارائه می‌دهند. بخش اول یک روش طراحی یکپارچه را شرح می‌دهد که هدف آن بهینه‌سازی طراحی تحت محدودیت‌های منابع است. بخش دوم به بررسی تکنیک‌های تست مقرون‌به‌صرفه برای بیوچیپ‌های میکروفلوئیدیک دیجیتال می‌پردازد که شامل بهینه‌سازی منابع تست و تشخیص خطا در حین اجرای سنجش‌های زیستی معمولی است. بخش سوم بر تکنیک‌های مختلف تحمل نقص مبتنی بر پیکربندی مجدد تمرکز دارد که برای افزایش بازده و قابلیت اطمینان بیوچیپ‌های میکروفلوئیدیک دیجیتال طراحی شده‌اند.

این کتاب که بر اساس نتایج تحقیقات جاری در زمینه CAD برای بیوچیپ‌ها در دانشگاه دوک گسترش یافته است، روش‌های طراحی جدیدی را ارائه می‌کند که به برخی از محدودیت‌های موجود در تکنیک‌های طراحی کاملاً سفارشی فعلی می‌پردازد. بیوچیپ‌های میکروفلوئیدیک دیجیتال یک منبع ضروری برای دستیابی به یکپارچه‌سازی اجزای میکروفلوئیدیک در نسل بعدی سیستم-روی-چیپ و طرح‌های سیستم-در-بسته است.

Digital Microfluidic Biochips focuses on the automated design and production of microfluidic-based biochips for large-scale bioassays and safety-critical applications. Bridging areas of electronic design automation with microfluidic biochip research, the authors present a system-level design automation framework that addresses key issues in the design, analysis, and testing of digital microfluidic biochips.

The book describes a new generation of microfluidic biochips with more complex designs that offer dynamic reconfigurability, system scalability, system integration, and defect tolerance. Part I describes a unified design methodology that targets design optimization under resource constraints. Part II investigates cost-effective testing techniques for digital microfluidic biochips that include test resource optimization and fault detection while running normal bioassays. Part III focuses on different reconfiguration-based defect tolerance techniques designed to increase the yield and dependability of digital microfluidic biochips.

Expanding upon results from ongoing research on CAD for biochips at Duke University, this book presents new design methodologies that address some of the limitations in current full-custom design techniques. Digital Microfluidic Biochips is an essential resource for achieving the integration of microfluidic components in the next generation of system-on-chip and system-in-package designs.