你了解微流控芯片技术吗?微流控芯片有何应用?

在下述的内容中，小编将会对微流控芯片的相关消息予以报道，如果芯片是您想要了解的焦点之一，不妨和小编共同阅读这篇文章哦。

一、微流控芯片技术

微流控芯片技术(Microfluidics)也被称为芯片实验室(Lab-On-a-Chip, LOC)，涉及物理、化学、医学、流体、电子、材料、机械等多学科交叉的研究领域。通过微通道、反应室和其他某些功能部件，对流体进行精准操控，对生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成分析，具有液体流动可控、集成化、消耗低、通量高、分析快等优点，已经被广泛应用于生物医学和环境科学等研究领域。基于微流控芯片技术的人体器官芯片(Human organs-on-chips)近几年来发展迅速，已经实现肺、肾、肠、肝、心脏、血管、皮肤、大脑、骨骼、乳腺、脾脏、血脑屏障、气血屏障等芯片的构建，通过与细胞生物学、工程学和生物材料等多种学科的方法相结合，体外模拟多种活体细胞、组织器官微环境，反映人体组织器官的主要结构和功能特征。

人体不同器官或整个系统的毒性检测是药代动力学和药效学研究的重要部分，传统的二维细胞培养模式以及动物实验取得了诸多成就，但受周期、成本、精准度、伦理等因素的限制，难以预测人体对于各种药物的响应。研究表明：人体器官芯片技术能准确地控制多个系统参数，与传统的毒理学动物实验相比更能反映人体内真实情况，在新药筛选方面更具特异性。因此，利用微加工技术，建立更接近人体环境的仿生系统成为体外生理模型的研究热点。

二、微流控芯片应用

1、新一代床旁诊断(POCT)技术

POCT可直接在被检者身边提供快捷有效的生化指标，现场指导用药，使检测、诊断、治疗成为一个连续过程，对于疾病的早期发现和治疗具有突破性的意义。

POCT仪器发展趋势应是小型化、“傻瓜”式，操作简单，无需专业人员，直接输入体液样本，即可迅速得到诊断结果，并将信息上传至远程监控中心，由医生指导保健。目前，市场上有多种即时诊断方法，简单的流动测试工作没有流体管理技术，而当测试复杂性增加时，微流控技术是必要的。

微流控芯片所具有的多种单元技术在微小可控平台上灵活组合和规模集成的特点已使其成为现代POCT技术的首选，经过近年的发展，已涌现了一批微流控芯片POCT分子诊断和免疫诊断的成功案例。

2、PCR-微流控芯片CE

微型反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛细管电泳、聚合酶链反应、酶反应和DNA 杂交反应的微型反应器等 。其中电压驱动的毛细管电泳(Capillary Electrophoresis ， CE) 比较容易在微流控芯片上实现，因而成为其中发展最快的技术。

它是在芯片上蚀刻毛细管通道，在电渗流的作用下样品液在通道中泳动，完成对样品的检测分析，如果在芯片上构建毛细管阵列，可在数分钟内完成对数百种样品的平行分析。

微流控芯片CE 以毛细管电泳为该芯片主体，无需进行探针杂交，受检样品的信号获得率接近百分之百。

微流控芯片CE 可检测15~7500bp范围的PCR 产物，分辨率可达20bp ，样品微量化使扩散进一步减少，分离效果极好，每孔可供多个不同的PCR 产物作同时分析。

目前其应用主要集中在核酸分离和定量、DNA 测序、基因突变和基因差异表达分析等。另外，蛋白质的筛分在微流控芯片中也已有报道针对病原微生物基因组的特征性片段、染色体DNA 的序列多态型基因变异的位点及特征等，设计和选择合适的核酸探针，经PCR 扩增后检测，就能获得病原微生物种属、亚型、毒力、抗药、致病、同源性、多态型、变异和表达等信息，为疾病的诊断和治疗提供一个很好的切入点。

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