隨著人類載人航天活動(dòng)的深入發(fā)展及空間技術(shù)的不斷進(jìn)步，空間生命科學(xué)已成為空間科學(xué)與應(yīng)用中極其重要的組成部分，其中航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程在載人航天和長期在軌科學(xué)研究中具有重要地位，深受各國政府和科學(xué)家的重視。

目前，微流控芯片技術(shù)已經(jīng)在空間生命科學(xué)研究得到初步應(yīng)用。2006 年 12 月 ，美國“發(fā)現(xiàn)號 ” 航天飛機(jī) STS-116 任務(wù)組首次將可以進(jìn)行革蘭氏陰性細(xì)菌檢測的芯片帶入太空，開創(chuàng)了微芯片技術(shù)在空間實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域應(yīng)用的先河，目前已經(jīng)用于國際空間站。歐洲航天局 2007 年 9 月發(fā)射“Foton-M3”航天器實(shí)施近地軌道測試，太空艙上安裝了“生命跡象檢測芯片”，具備檢測 2000 個(gè)物質(zhì)的能力。該芯片并非真正意義上的微流控芯片，是基于懷孕試紙?jiān)淼拿庖呋蛱结橁嚵行酒?011 年11月 ，我國“神舟”8 號飛船搭載了由北京理工大學(xué)自行研制的微流控芯片基因擴(kuò)增裝置并成功完成了 8 種基因的擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)，成為世界上第三個(gè)將微芯片技術(shù)應(yīng)用于空間生物學(xué)研究的國家。這些成果和研究說明微流控芯片技術(shù)在空間環(huán)境下應(yīng)用的條件已經(jīng)具備。

航天員在太空中工作、生活，需要對航天員的內(nèi)分泌系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)等生理生化指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，但在空間環(huán)境下，細(xì)胞及樣品受到微重力、高能輻射、節(jié)律變化、溫度、冷黑背景、噪聲等因素的協(xié)同作用，實(shí)施傳統(tǒng)的檢測 ( 生化分析儀、 血液分析儀等) 十分困難，操作繁瑣，限制了人們對細(xì)胞及人體其他生理指標(biāo)的研究。微流控芯片體積小，所需樣品試劑量小，低功耗，易操作，恰好符合航天醫(yī)學(xué)的研究要求。可以利用微流控芯片對航天員的血液、尿液以及其他代謝物進(jìn)行檢測，從而對其身體健康狀況進(jìn)行監(jiān)控。另外，這些技術(shù)還可為航天員的選拔、訓(xùn)練、醫(yī)監(jiān)醫(yī)保系統(tǒng)和充分發(fā)揮人的作用提供依據(jù)。

隨著微電子技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)（MEMS）的發(fā)展，目前已經(jīng)能夠在微芯片上加工出各種微管道、微泵、微閥、微儲液器、微電極、微檢測元件、窗口和連接器等功能元件，可以把生物和化學(xué)等領(lǐng)域涉及的樣品制備、生物、化學(xué)反應(yīng)和分離檢測等基本操作單元集成于幾平方厘米大的微流控芯片上，用以完成不同的生物或化學(xué)反應(yīng)過程，并對其產(chǎn)物進(jìn)行分析，成為能夠獨(dú)立完成某些實(shí)驗(yàn)任務(wù)的芯片實(shí)驗(yàn)室 ( Lab-on-a-Chip ) 。依托MEMS技術(shù)的微流控芯片設(shè)備將成為生物、醫(yī)學(xué)和化學(xué)等領(lǐng)域小型化設(shè)備的重要發(fā)展方向，并有望在空間科學(xué)研究中發(fā)揮重大作用。

因此，隨著微流控芯片技術(shù)的日趨成熟和完善，及其在臨床檢驗(yàn)及航天醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的不斷發(fā)展，微流控芯片必將會(huì)在航天醫(yī)學(xué)及空間生物學(xué)等領(lǐng)域發(fā)揮極大作用，顯示出良好的應(yīng)用前景。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，微流控芯片技術(shù)在血液檢測研究中已經(jīng)展示了其快速、高通量、低消耗、易于集成化、便攜化的獨(dú)特優(yōu)勢，大大改善了傳統(tǒng)檢測技術(shù)消耗大、耗時(shí)長、操作步驟繁瑣等缺點(diǎn)，使其成為血液檢測技術(shù)新的發(fā)展領(lǐng)域。此外，因其成本低、易操作，也為其成為便攜式集成化的檢測方法奠定了基礎(chǔ)，從而可能在航天醫(yī)學(xué)與醫(yī)學(xué)工程等特殊、極端環(huán)境下得到應(yīng)用。近年來，隨著人人們對生物樣品分析的微量化、快速和集成化的需求逐漸增高，以及微電子技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)的不斷發(fā)展，在不遠(yuǎn)的將來，必將在很大程度上促進(jìn)微流控芯片技術(shù)的不斷完善，使得其檢測精度將有望達(dá)到臨床檢驗(yàn)儀器的要求；體積將更加小型化，達(dá)到幾十立方厘米；檢測所需樣品量更少，只需幾微升左右；檢測時(shí)間將進(jìn)一步減少，在幾分鐘內(nèi)即可完成檢測。結(jié)合遠(yuǎn)程醫(yī)療技術(shù)，有望實(shí)現(xiàn)個(gè)人生理生化指標(biāo)的即時(shí)檢驗(yàn)，對保障航天員的健康和應(yīng)急救援具有重要的應(yīng)用價(jià)值。