Forbes雜志： 微流控芯片技術(shù)是影響人類未來的15件最重要的發(fā)明之一。

美國Business2.0雜志：微流控芯片技術(shù)是改變未來的七種技術(shù)之一。

隨著科學技術(shù)日益發(fā)展的今天，計算機芯片微化了計算程序，高鐵縮短了城市間的距離，那么在生物醫(yī)學領(lǐng)域，面對感染流感、登革熱、伊波拉等突發(fā)疫情時，如何無需隔離，只需戳一下手指，在等待的15分鐘內(nèi)，喝上一杯咖啡，即可輕松快速得出多項檢測結(jié)果。“更小更快”的新一代分析檢測技術(shù)——微流控芯片分析技術(shù)。

1.微流控芯片技術(shù)

微流控的研究始于80年代初并用于噴墨打印機噴頭，DNA芯片，實驗室芯片技術(shù)，微推動及溫度脈沖技術(shù)。這項技術(shù)能精確控制和操控微尺度流體，尤其特指亞微米結(jié)構(gòu)；其大多數(shù)的應用都采用被動流體控制技術(shù)，如毛細作用力。在實驗室中，通常用于提高芯片操作上的工作效率和流動性，以及減少樣品與試劑的體積消耗。微流體與微量的區(qū)別在于流體的流動性，通過流體的表面張力、動力消耗與流動阻力控制流體系統(tǒng)。

微流控芯片(Microfluidic Chip) ，又稱其為微流控芯片實驗室或芯片實驗室(Lab-on-a-Chip)，它是微流控技術(shù)(Microfluidics)實現(xiàn)的主要平臺，可在類似一枚郵票或一張信用卡大小的芯片上完成生物或化學實驗室各種功能的技術(shù)。它把生物和化學等領(lǐng)域所涉及的樣品制備、生物與化學反應、分離、檢測，細胞培養(yǎng)、分選、裂解等基本操作單元集成到一塊幾平方厘米的芯片上，由微通道形成網(wǎng)絡，以可控流體貫穿整個系統(tǒng)，自動完成分析全過程。其不僅體積輕巧、使用樣品及試劑量少，且反應速度快、可大量平行處理及可即用即棄，是集微量樣品制備、進樣、反應、分離及檢測于一體的快速、高效、低耗的微型分析實驗裝置。

2.微流控芯片行業(yè)發(fā)展史

微流控芯片的發(fā)展歷史最早可以追溯到1975年，Terry等人在一塊硅片上加工出了一種氣相色譜芯片，能在幾秒鐘內(nèi)對混合物進行分離。1990年，瑞士科學家Manz與Widmer首次提出了微全分析系統(tǒng)概念，其目的是為了提高分析能力而不是減小尺寸，但這個概念被提出之后，研究者們很快意識到器件尺寸的減小會帶來很多的好處。1995年首家從事微流控芯片技術(shù)的Caliper公司成立。2002年Quake等以“微流控芯片大規(guī)模集成”為題在 Science上發(fā)表文章，微流控芯片引起科學界的廣泛關(guān)注。2003年，微流控技術(shù)被Forbes雜志評為影響人類未來15件最重要的發(fā)明之一。

3.微流控芯片的原理

芯片基于免疫分析（immunoassay）原理，利用抗原、抗體以及熒光標靶作為主要根據(jù)，將微流控分析技術(shù)與免疫分析結(jié)合，可在一定程度上克服傳統(tǒng)免疫分析的缺點，既可保證準確性亦易于快速分析。美國早前已有類似設(shè)備生產(chǎn)，但基于儀器設(shè)備仍維持龐大陣型，難于攜帶，不能很好解決實驗室流動性差等問題，而SBT不僅在技術(shù)上滿足的檢測要求，并且將其設(shè)備設(shè)計為可攜帶的小型檢測儀，還配備云端數(shù)據(jù)儲備與分析功能，既能在實驗室工作，也能在流動檢疫站及外郊農(nóng)場工作。

4. 微流控芯片的特點

（1）集成性，芯片集成的單元部件越來越多，且集成的規(guī)模也越來越大。所涉及到的部件包括：和進樣及樣品處理有關(guān)的透析、膜、固相萃取、凈化；用于流體控制的微閥，微泵；微混合器，微反應器，當然還有微通道和微檢測器等。

（2）分析速度快。免疫反應在微通道中進行, 由于其體積小，比表面積大, 縮短了反應時間，提高了分析效率。

（3）高通量。可大量平行處理樣品。

（4）能耗低，物耗少，污染小。每個分析樣品所消耗的試劑僅幾微升至幾十個微升，被分析的物質(zhì)的體積只需納升級或皮升級。

（5）廉價，安全。

總而言之，由于芯片實驗室排污很少，所以被稱作是一種“綠色”技術(shù)。

5. 微流控芯片的應用前景

微流控技術(shù)在各方面都體現(xiàn)了其“微”的特性，微流控技術(shù)的應用平臺通常被設(shè)計成小型芯片，既含蓋微流體操作系統(tǒng)又滿足實驗結(jié)果的分析功能。作為一個科技平臺，芯片實驗室的主要出口是應用。芯片實驗室的第一批應用對象集中于生物分析、化學合成和細胞生物學研究等方面，首先波及到生物醫(yī)學等生命科學的各個領(lǐng)域，特別是臨床檢驗和藥物篩選，其中尤以現(xiàn)場即時檢測最受關(guān)注。

在全球范圍內(nèi)，芯片上進行的應用研究還包括細胞研究、組合化學和昂貴蛋白質(zhì)結(jié)晶等。這樣一種勢頭還將迅速向環(huán)境檢測、食品安全、司法鑒定、體育競技、反恐、航天等領(lǐng)域滲透。隨著微流控芯片制作技術(shù)的不斷成熟和各種新型材料的不斷開發(fā)，微流控芯片的功能將更為完備、集成化程度將更高。以微流控芯片為核心的微全分析系統(tǒng)將使化學分析進入病房、生產(chǎn)現(xiàn)場甚至家庭，在不久的將來一種隨身攜帶用于監(jiān)測人體健康狀況的“掌上型實驗室”將開發(fā)出來，通過無線通信技術(shù)，甚至可以實現(xiàn)遠程診斷。

未來的發(fā)展趨勢，務必是一個高科技的發(fā)展，高技術(shù)的發(fā)展。而這一未來的新興行業(yè)領(lǐng)航者——微流控芯片，必將前景無限。