微流控芯片（Microfluidic）作為一種方興未艾的高新技術(shù)產(chǎn)品，其已對(duì)生物醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)產(chǎn)生革命性影響。國(guó)外市場(chǎng)分析人士預(yù)測(cè)：僅在醫(yī)療器械領(lǐng)域，微流控芯片每年就將產(chǎn)生14億~16億美元的銷售額。而隨著單核苷酸多態(tài)性分析芯片、蛋白質(zhì)分析芯片、氨基酸快速檢測(cè)芯片等微流控芯片產(chǎn)品的陸續(xù)問(wèn)世，預(yù)期各類微流控芯片每年可帶來(lái)上百億美元的銷售額，其市場(chǎng)和應(yīng)用前景十分廣闊。

　　微流控芯片技術(shù)日臻成熟

　　微流控芯片是采用半導(dǎo)體微加工技術(shù)和微電子工藝在芯片上構(gòu)建的微流路系統(tǒng)，其包括儲(chǔ)液池、微反應(yīng)室、微通路、微電極、微電路等結(jié)構(gòu)的自由組合。該系統(tǒng)在加載樣品和反應(yīng)液后，在壓力泵或電場(chǎng)的作用下可形成微流路，并與芯片系統(tǒng)發(fā)生連續(xù)反應(yīng)。據(jù)此原理，采用微流控芯片可對(duì)樣本進(jìn)行高通量分析。此類芯片的出現(xiàn)極大地拓寬了生物芯片的內(nèi)涵。

　　國(guó)外研發(fā)微流控芯片始于上世紀(jì)90年代。早期開發(fā)的微流控芯片采用硅片或玻璃片原材料，利用照相平板技術(shù)“蝕刻”而成。這種芯片的制造成本較高，而且質(zhì)地過(guò)于堅(jiān)硬，使其用途受到很大限制。

　　后來(lái)，美國(guó)哈佛大學(xué)材料科學(xué)系的研究人員摒棄了傳統(tǒng)的硅片、玻璃片原材料，在質(zhì)地輕盈柔軟、價(jià)格相對(duì)便宜的有機(jī)高分子聚合物材料上采用照相平板技術(shù)加工出了第二代微流控芯片。第二代芯片的柔軟度達(dá)到可用手彎曲，這使得其可作為3D通路與元件的網(wǎng)絡(luò)結(jié)合體，并且其成本大大降低。采用這種芯片進(jìn)行DNA、RNA分析僅需很少的檢測(cè)樣本，且分析快速。這些優(yōu)點(diǎn)使其能夠被廣泛用于生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)等領(lǐng)域，尤其是親子鑒定、刑事信息采集、地震等重大事故中遇難者的信息采集等領(lǐng)域。

　　微流控芯片產(chǎn)品百花齊放

　　進(jìn)入21世紀(jì)，隨著微流控芯片技術(shù)的日臻成熟，市場(chǎng)上出現(xiàn)形形色色的新產(chǎn)品。以下是近兩年國(guó)外媒體報(bào)道的有關(guān)微流控芯片研發(fā)進(jìn)展。

　　１.可用于新藥篩選的芯片：國(guó)外公司研制的一種新型微流控芯片“Caliper 250”，其具有納米級(jí)通路，可用于藥物分子的快速篩選，有助于節(jié)省新藥篩選時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。

　　２.可插入電腦的U盤式芯片：2015年，美國(guó)加州大學(xué)Davis分校的科研人員研制出一種外形類似于U盤的微流控芯片。該產(chǎn)品作為一種多用途微型分析系統(tǒng)，可用于醫(yī)院常規(guī)生化檢驗(yàn)（如血糖、尿樣分析）、食品安全和環(huán)境污染分析等領(lǐng)域。更值得關(guān)注的是，將該產(chǎn)品直接插入電腦的USB插口即可在電腦顯示屏上讀取化驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用起來(lái)非常方便。而且，該U盤式芯片系統(tǒng)可反復(fù)使用，其價(jià)格也不貴。

　　３.可用于毒物分析的芯片：美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的微流控生物芯片“ChemLab”是一種毒物分析系統(tǒng)，其可用于土壤安全監(jiān)測(cè)、環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)、未知毒物檢測(cè)等領(lǐng)域。利用該系統(tǒng)可檢測(cè)出極微量的蓖麻毒蛋白、鏈球菌毒素B、肉毒桿菌毒素等生物毒素，還可快速測(cè)定病毒種類。該系統(tǒng)目前尚未上市。

　　４.基于光學(xué)鑷子的芯片：美國(guó)芝加哥大學(xué)物理系教授David Grier發(fā)明了一種被稱為“激光全息光學(xué)鑷子”的新技術(shù)。其原理是，將一束激光光束分成無(wú)數(shù)亞光束，這些亞光束能夠束縛許多懸浮的微小粒子，從而可用于物質(zhì)分離。該技術(shù)的物質(zhì)分離范圍為10納米~100微米，其有望取代現(xiàn)有的膠體電泳技術(shù)。而美國(guó)一家公司基于這種光學(xué)鑷子技術(shù)開發(fā)了出名為“BioRyx2000”的微流控芯片系統(tǒng)。據(jù)研究人員介紹，該芯片能夠在極短的時(shí)間里進(jìn)行物質(zhì)分離，可用于快速分離動(dòng)物染色體。

　　５.可快速檢測(cè)白細(xì)胞的芯片：美國(guó)Micronics 公司開發(fā)上市了一種體積為普通信用卡大小的微流控芯片系統(tǒng)。使用這種芯片檢測(cè)白細(xì)胞較普通檢測(cè)設(shè)備更為迅速。該芯片為一次性產(chǎn)品，售價(jià)低廉，其還可用于生物標(biāo)志物、藥物、環(huán)境污染物的檢測(cè)分析，有廣闊的應(yīng)用前景。

　　６.可被直接印在紙上的芯片：不久前，美國(guó)普度大學(xué)電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)系的科研人員開發(fā)出了一種可被直接印在特種紙張上的超薄型微流控芯片。據(jù)研究人員介紹，該芯片上涂有憎水性物質(zhì)，用熒光照射會(huì)發(fā)出藍(lán)光，其可用于酶、血紅蛋白等物質(zhì)的檢測(cè)。并且，該產(chǎn)品制作成本低廉，為一次性產(chǎn)品。

　　７.可進(jìn)行細(xì)胞分類的芯片：德國(guó)萊比錫大學(xué)物理學(xué)家發(fā)明的一種微流控芯片，可對(duì)細(xì)胞進(jìn)行快速分類。在特殊光束照射下，漂浮在該微流控芯片里的細(xì)胞可在極短時(shí)間內(nèi)被區(qū)分出正常細(xì)胞和癌細(xì)胞兩類，從而可幫助臨床醫(yī)生快速診斷患者的癌變情況。

Via：中國(guó)醫(yī)藥網(wǎng)