微流控芯片的原理|优势|应用

　　微流控芯片是一种把整个化验室的功能，包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上，且可以多次使用的装置。微流控芯片常以硅、玻璃、石英、热塑性塑料为材料。

　　微流控芯片实验室，又称其为芯片实验室或微流控芯片技术，是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析全过程。

　　微流控芯片在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。由于微米级的结构，流体在微流控芯片中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。

　　微流控芯片采用类似半导体的微机电加工技术在芯片上构建微流路系统，将实验与分析过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片结构上，加载生物样品和反应液后，采用微机械泵、电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动，形成微流路，于芯片上进行一种或连续多种的反应。激光诱导荧光、电化学和化学等多种检测系统以及与质谱等分析手段结合的很多检测手段已经被用在微流控芯片中，对样品进行快速、准确和高通量分析。

　　微流控芯片的Zda特点是在一个芯片上可以形成多功能集成体系和数目众多的复合体系的微全分析系统。微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛细管电泳、聚合酶链反应、酶反应和DNA杂交反应的微型反应器等。其中电压驱动的毛细管电泳(CE)比较容易在微流控芯片上实现，因而成为其中发展Z快的技术。它是在芯片上蚀刻毛细管通道，在电渗流的作用下样品液在通道中泳动，完成对样品的检测分析，如果在芯片上构建毛细管阵列，可在数分钟内完成对数百种样品的平行分析。

　　自1992年微流控芯片CE首次报道以来，进展很快。首台商品仪器是微流控芯片CE，可提供用于核酸及蛋白质分析的微流控芯片

　　微流控芯片具有的精确流体控制、少量样品需求、快速反应及大规模集成的优势，使其成为临床诊断及疾病筛查的极具发展潜力的工具。集成化及自动化的微流控芯片系统目前已广泛用于核酸、蛋白及细胞等的检测及分析。

　　我国在微流控分析方面的研究虽然起步较国外晚了四到五年，但在多个相关的学科领域都具有足够的积累与优势，我国具有世界上Zda的微流控芯片市场，用ZG的芯片产品占领这一市场是我国科学家责无旁贷的使命。

　　2015年，我国微流控芯片行业市场规模达到25.7亿元，比2014年同比增长8.2%.2015年，我国微流控芯片行业产量达到692.45比2014年同比增长8.7%;需求量达到717.56万个，比2014年同比增长8.4。

　　近年来，我国微流控芯片研究取得了突破性进展，引起产业界的极大关注。目前已涌现出一批在很大程度上具有不可替代性的关健性技术，并逐渐形成以生命科学为代表，覆盖面很宽的应用领域，例如Z近发展起来的器官芯片、液滴微流控芯片。未来来几年内，如果将微流控芯片与“生物手机”、“互联网+”进一步结合，这样一个由一种新兴技术引发的可能具有全局性影响的趋势，是否能够因此诞生一批”风口”行业值得大家期待。

　　1、基于液滴微流控的超高通量筛选技术将对新药研发、生物工程酶的改进、结构生物学研究起到关键的推进作用;

　　2、微流控芯片将成为单细胞分析的核心工具，促进单细胞基因组学、蛋白组学、代谢组学的发展，从单细胞层次揭示新的分子机制、信号传导和代谢通路;

　　3、以数字PCR芯片和循环肿瘤细胞CTC捕获芯片为代表的新型“液体活检”诊断工具，将可能突破当前癌症早期诊断和术后LX评估存在的技术瓶颈，成为新的癌症诊断标准;

　　4、器官芯片和人体芯片技术的继续发展，可能在芯片上构建用于药物研究的仿生人体，从而显著降低当前新药研究成本和研发周期;

　　5、微流控