常規(guī)的生物實驗室、化學(xué)實驗室、物理實驗室以及醫(yī)學(xué)實驗室等，雖然它們的功能不盡相同，但有一點是一樣的，就是無論多么簡單的實驗室，至少需要一個房間的空間，用來擺放儀器設(shè)備。而微流控芯片實驗室（又稱為芯片實驗室（Lab-on-a-chip）或微流控芯片（Micro-fluidics））從傳統(tǒng)意義上看確實是一種非常特殊的實驗室，它只有幾平方厘米這么大，卻能完成通常需要整個實驗室才能完成的工作，就好像有神奇的魔力把實驗室里不同的單元操作同時變小，并互相聯(lián)系起來一樣。

傳統(tǒng)實驗室轉(zhuǎn)換為微流控芯片實驗室 示意圖

       微流控芯片的基本特點是多種單元技術(shù)在微小平臺上的靈活組合和規(guī)模集成，目前一個重要的趨勢是：集成的單元部件越來越多，且集成的規(guī)模越來越大。所涉及到的部件包括：和進(jìn)樣及樣品處理有關(guān)的透析、膜、固相萃取、凈化；用于流體控制的微閥、微泵；當(dāng)然還包括微混合器、微反應(yīng)器、微分離器和微檢測器等。這樣一種高度集成的微流控芯片平臺，具備物料耗量低，運(yùn)行時間短，價格低廉，使用安全，通量高，污染小等特點，形成了微技術(shù)領(lǐng)域的一種固有優(yōu)勢。

微流控芯片實驗室的特點

? 把各種基本操作單元（細(xì)胞培養(yǎng)、分選、裂解、樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測等）集成到一個只有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系統(tǒng)；

? 取代常規(guī)生物或化學(xué)等實驗室的各種功能；

? 其基本特征和最大優(yōu)勢是多種單元技術(shù)在微小平臺上的靈活組合和規(guī)模集成。如下圖所示：

 據(jù)權(quán)威數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前全世界已至少有30多個重要實驗室（如MIT、Stanford大學(xué)、加州大學(xué)、美國橡樹嶺國家實驗室等）在從事這一領(lǐng)域的開發(fā)和研究。

中國在UTAS領(lǐng)域的研究狀況

? 中國于2001年啟動了十五大重大項目--微流控生物分析系統(tǒng)基礎(chǔ)研究，已經(jīng)于2006年結(jié)題；

? 為實現(xiàn)2008科技奧運(yùn)，科技部于2002年啟動了興奮劑微流體生物芯片工程；

? 2007年，啟動973計劃--微流控學(xué)在化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

微流控芯片實驗室是微納米技術(shù)的重要組成部分，也是系統(tǒng)生物學(xué)研究的主要技術(shù)平臺之一，有廣泛重大的應(yīng)用前景，目前在中國尚未真正產(chǎn)業(yè)化。