熱透鏡顯微( Thermal lens microscopy，TLM) 檢測
        熱透鏡技術(shù)有兩個激光器產(chǎn)生兩柱激光，其中激發(fā)光柱激發(fā)樣本，探針光柱測量折射率的變化。由于光吸收分子的濃度與熱透鏡效應(yīng)成線性相關(guān)關(guān)系，所以通過測量由于TLS 導致的探針光柱的會聚或分散可以進行定量分析。TLM 適于結(jié)合微流道檢測，因為微流控芯片中矩形流道中的檢測比在圓形的毛細管中更容易校準。Kitamori 及其研究組在微流控芯片上細胞培養(yǎng)及TLM 檢測分析方面多有建樹。微流控芯片上細胞培養(yǎng)和對流體的控制，可以高度模擬細胞在體內(nèi)的真實環(huán)境，而TLM 可以實時無標記地監(jiān)測細胞對外界刺激條件的響應(yīng)。Jang 等用TLM 在微流控芯片上研究了流體切應(yīng)力對成骨細胞分泌表達蛋白的影響。在連續(xù)灌流的玻璃微芯片系統(tǒng)中培養(yǎng)可表達GFP 標記基因的鼠MC-3T3 E1 成骨細胞，用TLM 測量芯片上堿性磷酸酶( ALP) 的表達，證明在微流道中，切應(yīng)力( 0． 07 dyne /cm2 ) 作用能增加成骨細胞的GFP 表達和分化; 另外在含有骨形成蛋白2 的分化培養(yǎng)基中，微流道中細胞培養(yǎng)上清液中ALP 活性達到常規(guī)48 孔板靜態(tài)培養(yǎng)下活性的10 倍。此微芯片細胞培養(yǎng)系統(tǒng)能自動化長時期( 10 天) 監(jiān)測細胞并進行成骨細胞分化分析。Sato 等用石英玻璃微流控芯片培養(yǎng)鼠海馬神經(jīng)細胞模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后將含有神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的溶液注入到芯片上刺激培養(yǎng)的神經(jīng)元釋放逆行信使分子花生四烯酸，之后用UV-TLM 檢測分析。測量的信號強度依賴于谷氨酸溶液的濃度，而且神經(jīng)元釋放逆行信使分子也與谷氨酸溶液的濃度相關(guān)。這個系統(tǒng)適合于細胞釋放超痕量化學物質(zhì)的時間變化監(jiān)測。微流控芯片TLM 檢測系統(tǒng)還可以模擬和監(jiān)測細胞體內(nèi)環(huán)境下對多種刺激條件的細胞響應(yīng)，用于代謝和藥物篩選。Goto 等在玻芯片上培養(yǎng)巨噬細胞樣細胞，通過控溫設(shè)備控制芯片3 個不同區(qū)域溫度不同，然后用TLM 監(jiān)測細胞在脂多糖刺激下NO 的釋放過程( 見下圖） 。與常規(guī)方法相比，對于NO 的檢出限從1 ×10 － 6 mol /L 降低到7 ×10 － 8mpl /L，檢測時間由24 h 縮短到4 h。

        TLM 由于其高檢測靈敏性和高分辨率，還用于監(jiān)測微流道上單個細胞表面及內(nèi)部分子的分布情況，并且可以定量檢測識別目標分子。Tamaki 等用小型TLM 結(jié)合微芯片監(jiān)測成神經(jīng)細胞瘤-神經(jīng)膠質(zhì)瘤雜交細胞中細胞色素C在凋亡過程中由線粒體到胞質(zhì)溶膠中的分布過程。在芯片微槽( 體積為1 μL) 中培養(yǎng)細胞以模擬細胞的體內(nèi)環(huán)境，在微流道進行流體操縱和檢測，細胞色素C 的含量約為10 － 20 mol。此外Kakuta等發(fā)展了一種芯片上TLM 免疫分析檢測方法，在凝膠上檢測了腦鈉素與其抗體相互作用的結(jié)合活性。TLM 檢測極其靈敏，與微流控結(jié)合對于細胞研究的模型已經(jīng)建立起來，可以對單個細胞無創(chuàng)、實時檢測，將是微系統(tǒng)的一個重要發(fā)展應(yīng)用技術(shù)。檢測時需要精細的光學校準以達到檢測的最佳配置。

                                                                               圖為：基于微芯片的生物分析系統(tǒng)