芯片实验室及其发展趋势

芯片实验室（Lab-on-a-chip）或称微全分析系统（Miniaturized Total Analysis System, µ-TAS）是指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备生物与化学反应分离检测等基本操作单位集成或基本集成一块几平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析的一种技术[1]它是通过分析化学微机电加工（MEMS）计算机电子学材料科学与生物学医学和工程学等交叉来实现化学分析检测即实现从试样处理到检测的整体微型化自动化集成化与便携化这一目标Z近的发展表明，90年代初由Manz[2]等人提出的以微电子加工技术为依托的芯片实验室的发展将会象四十年前微电子技术在信息科学的发展中引发一场革命一样，预计芯片实验室将在未来的发展中对分析科学乃至整个科学技术以及相关的产业界产生相似的作用计算机芯片使计算微型化，而芯片实验室使实验室微型化，因此，在生物医学领域它可以使珍贵的生物样品和试剂消耗降低到微升甚至纳升级，而且分析速度成倍提高，成本成倍下降；在化学领域它可以使以前需要在一个大实验室花大量样品试剂和很多时间才能完成的分析和合成，将在一块小的芯片上花很少量样品和试剂以很短的时间同时完成大量实验；在分析化学领域，它可以使以前大的分析仪器变成平方厘米尺寸规模的分析仪，将大大节约资源和能源芯片实验室由于排污很少，所以也是一种绿色技术