隨著醫(yī)療行業(yè)逐漸向個(gè)性化醫(yī)療發(fā)展，臨床檢測(cè)診斷技術(shù)也在不斷升級(jí)以適應(yīng)市場(chǎng)需求。由于具有創(chuàng)新的解決方案和相對(duì)優(yōu)勢(shì)的應(yīng)用成本，微流控吸引了越來(lái)越多的關(guān)注，其潛在的市場(chǎng)價(jià)值已經(jīng)得到投資者的認(rèn)可。

微流控芯片技術(shù)是生物芯片的基石，它通過(guò)多學(xué)科交叉將化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域所涉及的樣品預(yù)處理、生化反應(yīng)、分選及檢測(cè)等過(guò)程集成到幾平方厘米的芯片上，從而實(shí)現(xiàn)從樣品前處理到后續(xù)分析的微型化、自動(dòng)化、集成化和便攜化的技術(shù)，具有樣品消耗少、檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)便、多功能集成、體小和便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。

目前，微流控技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大應(yīng)用前景，一起來(lái)看一下！

單細(xì)胞檢測(cè)分析

單細(xì)胞分析對(duì)重大疾病的早期診斷、治療、 藥物篩選及細(xì)胞生理、病理過(guò)程的研究有重要意義。傳統(tǒng)的細(xì)胞學(xué)研究依賴于大量細(xì)胞(10^3~10^4 個(gè)), 將群體值作為反應(yīng)結(jié)果，但相同狀態(tài)下的細(xì)胞在表型和基因型方面也存在異質(zhì)性。通過(guò)細(xì)胞群體分析獲得的統(tǒng)計(jì)平均結(jié)果, 掩蓋了單個(gè)細(xì)胞之間的差異。而微流控芯片具有高通量、低消耗、微型化、集成化和大規(guī)模平行處理等特點(diǎn)，可以通過(guò)重力、磁力、流體力等實(shí)現(xiàn)對(duì)單細(xì)胞的捕獲，準(zhǔn)確地操作分析微量樣品，從而為單細(xì)胞的研究提供平臺(tái)。

而微流控芯片具有高通量、低消耗、微型化、集成化和大規(guī)模平行處理等特點(diǎn)，可以通過(guò)重力、磁力、流體力等實(shí)現(xiàn)對(duì)單細(xì)胞的捕獲，準(zhǔn)確地操作分析微量樣品，從而為單細(xì)胞的研究提供平臺(tái)。

即時(shí)檢驗(yàn)和臨床診斷

即時(shí)檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)于一些惡化迅速的疾病而言非常重要。微流控檢測(cè)芯片因其固有的快速、靈敏特點(diǎn)和取代常規(guī)生化實(shí)驗(yàn)室的潛力。在即時(shí)診斷（POCT）領(lǐng)域，微流控技術(shù)在包括臨床分析（血?dú)夥治觥⑵咸烟牵樗岱治龅龋NA分析（包括核酸序列分析）、蛋白質(zhì)組學(xué)分析（蛋白質(zhì)和肽）、綜合分析、免疫測(cè)定、毒性檢測(cè)和法醫(yī)鑒定等一系列生化分析領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

目前，已有多家公司推出了微流控 POCT 產(chǎn)品，包括血糖儀、血液分析儀等，可支持血液中血?dú)狻㈦娊赓|(zhì)、生化、血凝、心肌標(biāo)志物等物質(zhì)的快速檢測(cè)。更多基于微流控技術(shù)的即時(shí)檢驗(yàn)設(shè)備正在商業(yè)化的途中。

小型化、便攜式微流控系統(tǒng)

對(duì)于化學(xué)檢測(cè)分析領(lǐng)域，很多人的概念還停留在實(shí)驗(yàn)室里一臺(tái)臺(tái)大型儀器的印象。但隨著床邊檢測(cè)概念的興起，便攜式檢測(cè)分析設(shè)備的需求正在不斷擴(kuò)大。微流控技術(shù)也在其中發(fā)揮著重要的作用。舉個(gè)例子，微流控PCR儀可實(shí)現(xiàn)對(duì)基因樣品的熒光定量檢測(cè)。通過(guò)將PCR芯片、溫控單元、熒光信號(hào)采集單元等組件結(jié)合到一起，能夠?qū)z測(cè)設(shè)備縮小到可以不必禁錮在專門的實(shí)驗(yàn)室中，可以帶至各處使用。

微流控與藥物活性、毒性研究

新藥研發(fā)通常包括藥物和活性成分的發(fā)現(xiàn)、篩選，藥物作用靶點(diǎn)、藥物代謝以及藥物毒性的研究等內(nèi)容。對(duì)大量候選藥物進(jìn)行快速、高通量、低成本、低消耗的研究是當(dāng)前藥物活性成分發(fā)現(xiàn)和篩選的目標(biāo)及需求。而這又是微流控技術(shù)可以大展身手的一個(gè)領(lǐng)域。

目前的技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)⑽⒘骺匦酒c質(zhì)譜聯(lián)用，可整合細(xì)胞培養(yǎng)、代謝物產(chǎn)生、樣品預(yù)處理和檢測(cè)等多個(gè)單元，從而進(jìn)行藥物代謝的研究。集成化的微流控芯片也可同時(shí)進(jìn)行高通量的細(xì)胞毒性篩選和ESI-Q-TOF質(zhì)譜對(duì)代謝物的在線監(jiān)測(cè)。相信在未來(lái)，進(jìn)一步的整合能夠大大加速藥物的研發(fā)進(jìn)度，造福廣大患者。

器官集成芯片與器官仿生

生物組織、器官的體外模型是揭示人類生理和病理的不可缺少的工具。而基于微流控芯片的器官模型通過(guò)特定方式將細(xì)胞培養(yǎng)或組裝到微流控芯片中，根據(jù)生物體中的器官結(jié)構(gòu)在體外對(duì)其進(jìn)行重建,用以研究特定環(huán)境下器官的生理機(jī)能和構(gòu)建體外的特異性疾病模型。這種技術(shù)對(duì)于藥物毒性和藥效的預(yù)測(cè)比常規(guī)體外模型更有潛力，它能夠提供對(duì)于組織乃至器官水平的作用機(jī)制的深入了解，能應(yīng)用于藥物的吸收、分布、代謝和排泄的預(yù)測(cè)以及藥物毒性的研究。

現(xiàn)在已有技術(shù)能夠模擬肝、腸、肺等多種器官。舉個(gè)例子，在基于仿生微流控芯片的腸肝系統(tǒng)模型中，研究人員利用微流控芯片模擬出了環(huán)磷酰胺藥物經(jīng)過(guò)腸吸收-肝代謝再到達(dá)腫瘤病灶的過(guò)程，結(jié)果表明環(huán)磷酰胺經(jīng)過(guò)腸吸收后被肝代謝產(chǎn)生了對(duì)Hela細(xì)胞有明顯抑制作用的醛磷酰胺。而此前哈佛大學(xué)也有研究人員采用由肺細(xì)胞、滲透膜以及毛細(xì)血管制成的“芯片肺”再現(xiàn)了臨床中癌癥患者使用白介素-2導(dǎo)致肺水腫的藥物毒性，并發(fā)現(xiàn)了用血管緊張素-1及一種新的香草酸受體4的例子通道抑制劑驗(yàn)證芯片的功能，發(fā)現(xiàn)其能抑制白介素-2的藥物毒性，減少血管外滲。像 “芯片肺”，“芯片腎”乃至“微腦”這樣的微流控技術(shù)如今都已經(jīng)不再是天方夜譚，微流控技術(shù)在模擬器官功能和器官之間的關(guān)系這一方面正在成為中堅(jiān)力量。

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