微流控芯片早期是從MEMS技術(shù)發(fā)展而來的，是作為1990年提出的μTAS主要發(fā)展方向，在20世紀90年代中期迅速崛起的。它主要是在分析化學(xué)的學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展起來的。微流控芯片的目標(biāo)是把整個化驗室的功能，包括采樣、稀釋、加試劑、反應(yīng)、分離和檢測等集成在可多次使用的微芯片上。

微流控芯片在裝置上的主要特征是其容納流體的有效結(jié)構(gòu)（包括通道、反應(yīng)室和其他某些功能部件）至少在一個維度上為微米級尺度。與宏觀尺度的試驗裝置相比，微流控芯片的微米級結(jié)構(gòu)顯著增大了流體的面積/體積比例。這一變化在微流控系統(tǒng)中導(dǎo)致一系列與物體表面有關(guān)的，決定其特殊性能的特有效應(yīng)，其中影響的分析性能主要包括：①層流效應(yīng)；②表面張力及毛細效應(yīng)；③快速熱傳導(dǎo)效應(yīng)；④擴散效應(yīng)。

微流控芯片可成為微陣列芯片的進樣與試樣前處理系統(tǒng)，而微陣列芯片可成為微流控系統(tǒng)的專用傳感器。

1）PCR微流控芯片系統(tǒng)的構(gòu)成

PCR微流控芯片系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)主要由進樣單元，PCR反應(yīng)單元、溫控單元和檢測單元組成，如圖1所示：

2）PCR微流控芯片的優(yōu)勢

微型化的芯片PCR不僅節(jié)約空間和試劑，其優(yōu)點還表現(xiàn)在：

（1）加熱和冷卻系統(tǒng)體積小，熱容量小，可達到較高的（15-40℃/S）的加熱和冷卻速率（而常規(guī)PCR熱循環(huán)儀的速率僅為2-10℃/S）。

（2）由于尺寸的縮小使得比表面積增大，增加了熱傳導(dǎo)效率，大大縮短了PCR反應(yīng)時間。

（3）易于集成化。不僅可以通過薄模沉積和微加工技術(shù)在芯片底部將控溫單元的各部件集成為薄膜電阻，緊貼于液體樣品，進行熱傳遞，還可將PCR擴增系統(tǒng)與其他操作系統(tǒng)集于一體，實現(xiàn)整個實驗室的微型化、自動化，提高分析速度。