微流控的研究始于80年代初并用于噴墨打印機(jī)噴頭，DNA芯片，實(shí)驗(yàn)室芯片技術(shù)，微推動(dòng)及溫度脈沖技術(shù)。這項(xiàng)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(yīng)用都采用被動(dòng)流體控制技術(shù)，如毛細(xì)作用力。在實(shí)驗(yàn)室中，通常用于提高芯片操作上的工作效率和流動(dòng)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(dòng)性，通過(guò)流體的表面張力、動(dòng)力消耗與流動(dòng)阻力控制流體系統(tǒng)。

微流控芯片，又稱其為微流控芯片實(shí)驗(yàn)室或芯片實(shí)驗(yàn)室，它是微流控技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主要平臺(tái)，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(xué)實(shí)驗(yàn)室各種功能的技術(shù)。它把生物和化學(xué)等領(lǐng)域所涉及的樣品制備、生物與化學(xué)反應(yīng)、分離、檢測(cè)，細(xì)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(luò)，以可控流體貫穿整個(gè)系統(tǒng)，自動(dòng)完成分析全過(guò)程。其不僅體積輕巧、使用樣品及試劑量少，且反應(yīng)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(jìn)樣、反應(yīng)、分離及檢測(cè)于一體的快速、高效、低耗的微型分析實(shí)驗(yàn)裝置。

微流控芯片的特點(diǎn)

芯片集成的單元部件越來(lái)越多，且集成的規(guī)模也越來(lái)越大，使著微流控芯片有著強(qiáng)大的集成性。同時(shí)可以大量平行處理樣品，具有高通量的特點(diǎn)，分析速度快、物耗低，污染小，分析樣品所需要的試劑量?jī)H幾微升至幾十微升，被分析的物質(zhì)的體積甚至在納升級(jí)或皮升級(jí)。

廉價(jià)，安全，因此，微流控分析系統(tǒng)在微型化、集成化和便攜化方面的優(yōu)勢(shì)為其在生物醫(yī)學(xué)研究、藥物合成篩選、環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、衛(wèi)生檢疫、司法鑒定、生物試劑的檢測(cè)等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了極為廣闊的前景。

微流控芯片的發(fā)展前景

　  微流控分析芯片最初只是作為納米技術(shù)革命的一個(gè)補(bǔ)充，在經(jīng)歷了大肆宣傳及冷落的不同時(shí)期后，最終卻實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。微流控分析芯片最初在美國(guó)被稱為"芯片實(shí)驗(yàn)室"，在歐洲被稱為"微整合分析芯片"，隨著材料科學(xué)、微納米加工技術(shù)和微電子學(xué)所取得的突破性進(jìn)展，微流控芯片也得到了迅速發(fā)展，但還是遠(yuǎn)不及"摩爾定律"所預(yù)測(cè)的半導(dǎo)體發(fā)展速度。

　　原則上，微流控芯片可以用于各個(gè)分析領(lǐng)域，如生物醫(yī)學(xué)、新藥物的合成與篩選、以及食品和商品檢驗(yàn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、刑事科學(xué)、軍事科學(xué)和航天科學(xué)等其他重要應(yīng)用領(lǐng)域，其中生物分析是熱點(diǎn)。目前其應(yīng)用主要集中在核酸分離和定量、DNA 測(cè)序、基因突變和基因差異表達(dá)分析等。另外，蛋白質(zhì)的篩分在微流控芯片中也已有報(bào)道針對(duì)病原微生物基因組的特征性片段、染色體DNA 的序列多態(tài)型？基因變異的位點(diǎn)及特征等，設(shè)計(jì)和選擇合適的核酸探針，經(jīng)PCR 擴(kuò)增后檢測(cè)，就能獲得病原微生物種屬、亞型、毒力、抗藥、致病、同源性、多態(tài)型、變異和表達(dá)等信息，為疾病的診斷和治療提供一個(gè)很好的切入點(diǎn)。

　　國(guó)際上公認(rèn)的PCR 產(chǎn)物檢測(cè)共有五種方法，按其靈敏度高低順序排列為：毛細(xì)管電泳法、固相雜交法、液相雜交法、高壓液相雜交法和凝膠電泳法(不推薦臨床) 。微流控芯片CE 以毛細(xì)管電泳為該芯片主體，無(wú)需進(jìn)行探針雜交，受檢樣品的信號(hào)獲得率接近百分之百。微流控芯片CE 可檢測(cè)15~7500bp范圍的PCR 產(chǎn)物，分辨率可達(dá)20bp ，樣品微量化使擴(kuò)散進(jìn)一步減少，分離效果極好，每孔可供多個(gè)不同的PCR 產(chǎn)物作同時(shí)分析。

　　我國(guó)在微流控分析方面的研究雖然起步較國(guó)外晚了四到五年，但在多個(gè)相關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域都具有足夠的積累與優(yōu)勢(shì)，我國(guó)具有世界上最大的微流控芯片市場(chǎng)，用中國(guó)的芯片產(chǎn)品占領(lǐng)這一市場(chǎng)是我國(guó)科學(xué)家責(zé)無(wú)旁貸的使命。3月26日多名微流控領(lǐng)域的專家也將參加在上海舉辦的2015(第三屆)先進(jìn)體外診斷技術(shù)峰會(huì)，共同對(duì)微流控的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析，對(duì)我國(guó)的微流控芯片研究領(lǐng)域進(jìn)行更多的解讀。相信經(jīng)過(guò)不懈的努力，微流控芯片蓬勃的發(fā)展在我國(guó)很快將會(huì)到來(lái)。