微流控芯片技术的研究进展.
生物医学工程中的微流控技术研究进展
生物医学工程中的微流控技术研究进展近年来，随着生物医学工程领域的快速发展，微流控技术逐渐成为一项被广泛研究和应用的重要技术。
微流控技术是利用小尺度通道中的微观流体流动进行精确控制和分析的一种技术，能够为生物医学工程领域的多个方面提供创新性解决方案。
本文将综述微流控技术在生物医学工程中的研究进展，并探讨其应用前景。
首先，微流控技术在生物样本分析和筛选方面发挥了重要作用。
传统的生物分析方法通常需要大量的样本和复杂的仪器设备，而微流控技术可以通过微型化和集成化的方式，实现对样本的高通量分析和筛选。
例如，微流控芯片结合生物标记物检测技术，可以快速、高效地进行生物标记物的分析，从而在生物医学研究和临床诊断中发挥重要的作用。
其次，微流控技术在药物传递和药物筛选方面也有显著的研究进展。
微流控技术可以精确地控制流体在微通道中的流动，实现对药物输送的精确控制。
例如，通过微流控芯片可以实现针对个体化治疗的药物输送系统，将药物按照患者的特定需求进行定制，提高治疗效果和减少副作用。
此外，通过微流控芯片还可以实现药物的高通量筛选，加速新药研发的进程。
另一方面，微流控技术在生物组织工程中也发挥了重要作用。
生物组织工程是将细胞、生物材料和生物活性物质结合起来构建人工组织或器官的一种方法。
微流控技术可以提供精确的组织工程环境，实现对细胞的培养和分化的精确控制。
例如，通过微流控芯片可以模拟血管的微环境，为细胞提供适宜的氧气、营养物质和生长因子，促进血管生成和组织修复。
此外，微流控技术还在基因分析和生物传感器方面有着广泛的应用。
微流控技术可以通过微通道和微阀门对生物样本中的基因进行分析和检测。
例如，通过微流控芯片可以实现基因的放大和分离，用于基因测序和基因突变检测。
同时，微流控技术还可以结合生物传感器实现对生物分子的高灵敏、高特异性检测。
这对于早期疾病的诊断和生物研究具有重要的意义。
然而，微流控技术在应用中也面临一些挑战。
首先，由于微流控芯片结构的复杂性，制备和操作技术的要求较高，增加了技术难度和成本。
微流控芯片技术的发展与应用
微流控芯片技术的发展与应用随着微型技术的快速发展，微流控芯片技术也成为了生命科学和医学诊断的重要工具之一。
微流控芯片技术利用微型反应器及微型通道，实现自动控制反应条件与样品循环，在微米尺度范围内进行各种生物分析和检测，从而实现了高通量、快速、精准的生物分析。
本文将对微流控芯片技术的发展与应用进行分析。
一、微流控芯片技术的发展历程20世纪上半叶，生化分析主要是在试管中进行，检测手段和方法都比较简单。
到了20世纪60年代，随着电子技术的发展和微处理器的诞生，微流控芯片技术开始起步。
1980年代初期，美国加州大学圣塔芭芭拉分校的Manne S.丹尼尔斯和Walter Schottky 先后提出了微通道芯片的想法。
1985年，美国国家标准局(NIST)的George Segar和David Ross成功地采用光刻技术制作了一个环形的微小流通通道。
此后随着MEMS技术的快速发展，微流控芯片技术不断得到完善。
二、微流控芯片技术的原理微流控芯片技术基本上就是把传统实验中的微型反应器和微信道集成到一块芯片上。
该技术通过微米尺度的反应器和信道，将不同形态、性质、浓度、电荷、质量的生物特异性分子进行分离、检测、识别和定量测定。
由此可实现常规实验所需耗费大量时间、试剂、仪器的方法的高度自动化和微型化，避免了手工操作对反应的误差，大大提高了实验分析的效率和可靠性。
三、微流控芯片技术的应用1. 生物学和医学领域微流控芯片技术在生物学和医学领域的应用最为广泛。
例如，可实现DNA 和 RNA 提取、基因片段扩增、基因分型、细胞培养和检测、蛋白质表征和检测、蛋白酶酶解等。
此外，微流控芯片技术也可应用于药物筛选、体液分析和药物代谢组学等方面。
2. 环境监测微流控芯片技术可以实现水、空气和土壤等环境样品分析。
例如，可检测环境中的微生物、重金属、有机物、水源污染物等。
3. 食品安全微流控芯片技术可以快速有效地检测食品中的不良成分，如农药残留、毒素、微生物等。
微流控技术的最新进展和应用
微流控技术的最新进展和应用微流控技术是在微米尺度下控制流体的运动和混合的技术，因其具有高效、高通量、高精度、低成本等优势，在生命科学、化学、物理学等领域得到了广泛应用。
本文将介绍微流控技术的最新进展和应用。
一、微流控技术的发展历程微流控技术的发展可以追溯到20世纪90年代初。
当时，生物芯片和分析系统的发展需要对微小量液体进行处理和分析，而微纳加工技术的快速发展为微流控技术的实现提供了可能。
最初的微流控芯片是由双层玻璃或聚酯薄膜制成，通过特殊加工方法形成了微型通道和微型反应器。
由于技术极为复杂，很少有人能够掌握这项技术。
但随着科学技术的不断进步，微型化技术和微电子加工技术的不断发展，微流控技术被越来越多的科学家和工程师应用于生物、医学、化学等领域，同时得到了广泛的关注和研究。
微流控技术发展到现在，已不仅限于微通道芯片的制备，而更注重技术的改进和创新，有效地延长了芯片功能的寿命和复杂度。
二、微流控技术的基本原理微流控技术的主要原理是将液体通过微型通道进行微型化处理。
将流体储存在一个微型通道中，通过微压泵或电动力以低速推进，并在通道中混合和反应，实现采集样品、生成检测信号和数据解析的过程。
当通道的尺寸与被测物的大小接近或相等时，通道中的流体运动受底部和壁面的影响较大，可以形成微流体的稳定运动。
微流控技术中通道的大小和形状以及液体的流速均对代表化和分离效果产生影响。
三、微流控技术的应用微流控技术在多个领域得到了广泛应用，尤其是在蛋白质、药物、基因和细胞等生物体系中。
下面将就不同领域先进的微流控技术进行介绍，以及它们在实际应用中的重要意义。
1. 细胞研究细胞，生命活动的基本单位，对研究生命科学、药物研究以及疾病预防有着重要的意义。
在细胞和生物学研究中，微流控技术得到了广泛的应用。
微流控芯片可以充当细胞培养室、细胞筛选室、细胞管道等多个角色，可以有效地控制细胞数量、培养时间和细胞分离等操作。
通过针对细胞和细胞物质在不同尺寸和数量水平的微流控分析，可以对有关生物和细胞的不同响应作出解释并进行研究。
微流控免疫芯片检测方法的研究进展
２ １ 年 ５月 ０１
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥＭＩ ＡＬＪ Ｃ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｃ ＮＥＳ ＨＩ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴ ＥＳ ＩＩ
Ｎｏ． ５
１ ０１～１ ０ ０ ０７
［ 综合 评 述 ］
微 流 控 免 疫 芯 片 检 测 方 法 的 研 究 进 展
强拉曼散射检测 、 光纤 检测 、 表面等离子体共振谱检测 、 热透镜显微镜检测和 比色检测等 光学 检测及其它新
型 检 测 方 面 的 进 展 ，并 展 望 了其 发 展 前 景 ． 关键词 微 流 控 芯 片 ；免疫 分析 ； 测 方 法 检
０ ５ ６７ 文献标识码 Ａ 文章 编 号 ０ ５ －７０（０ １ ０ — ０ －７ ２ １ ９ ２ １ ） ５１ １ ０ ０ ０
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ受 到 了关注 ， 中 ， 其 荧光 、 化学 发 光 和 生物 发 光
、 面 等 离 子体 共 振 － ］ 光 纤 表 ２及 ４
等光
学 检测 方法 和 电化 学 检测方 法 卜 已成为 微流 控免 疫芯 片 的常 见检 测 手段 ．此外 ， 有 一些 如共 振 还 声 传感器 及 电免疫 传感 器 等 新 型检测 技术 ．本文综 述 了近 几年 微流 控芯 片免 疫检 测方 法 的进展 ， 并 展望 了其发 展前 景 ．
中图 分 类 号
微 流控芯 片 （ ｉｒｆ ｉｉ ） 指在 几平方 厘 米 的单 晶硅 片 、 英 、 Ｍｃｏｕｄｃ 是 ｌ ｓ 石 玻璃 或有 机 聚合物 等 材料上 刻 制
微通 道 ， 实现样 品预处理 、 并 反应 、 离和 检测 的微 型实验 室 ．自 ２ 纪 ９ 分 ０世 ０年代 初 Ｍａ ｚ ｎ 等 。 出微 提 全分 析 概念 以来 ， 流控芯 片技 术 迅 速发 展 ．微 流 控 芯 片上 刻 有 大 比表 面 积 的微 通 道 ，可 以 高通 量 、 微 高效 、 速地 完成各 种 微分析 检测 ，并具有 试 剂用 量 少 、 本 低 和 环保 等 优 点 ， 已在 细胞 分 析 。 、 快 成 现 ｊ 离子 和小分 子分 析 、 免疫 分 析 、 因分析 ， 基 ｍ 和蛋 白质 分 析 鉴定 ¨ 等 领 域 获得 了广 泛 的应 卜 用 ．如本课 题组 近年 来设 计 和 制作 了纳 米 沸 石 修饰 的 聚 甲基 丙 烯 酸 甲酯 （ ｏｙ ｔｙｍ ｔａｒｌ ｅ Ｍ— Ｐ ｌ ｈ ｌ ｅｈｃｙａ ，Ｐ ｍｅ ｔ ＭＡ） 微流控 酶 反应 器 Ｈ ， 聚糖／ 明质 酸 层 层 组 装 的 聚对 苯 二 甲酸 乙 二醇 酯 ［ ｏｙ ｅ ｙ ｎ ｅｅｈ 壳 透 Ｐ ｌ（ ｔ ｌ ｅｔ ｐ — ｈｅ ｒ ｔａａ ） Ｅ 微流 控酶 反应 器 ¨ ｈ ｌ ｅ ，Ｐ Ｔ］ ｔ 、纳米 金胶组 装 的 Ｐ Ｔ微 流控 酶反应 器 ¨ Ｅ 、基于二 氧化 硅溶 胶凝 胶 微 流控酶 反应 器 ¨ 等 用于 蛋 白质 的快 速酶 解 ， 现 了低 量蛋 白的高效 分 析鉴定 ．将 建 立 的新方 法和 实 新技 术 应用 于复 杂生物 样 品的分 析研 究 ， 为实 现 功能蛋 白的分 离分 析 、分 子相 互作 用 及 单细 胞 蛋 白质 组 分析 提供 了技术 平 台．设 计 的 （ 甲基丙 烯酸 甲酯 ）－ （ ｘＥ 甲基 丙烯 酰 氧基 ） ． 丙基 三 甲氧基 硅 烷 ］ 性 改
微流控芯片技术的研究与应用
微流控芯片技术的研究与应用微流控芯片技术是一种基于微纳米加工技术和流体力学理论的高新技术，它能够将微小的液体或气体精准地操控和管理，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
下面将从微流控芯片技术的原理、研究进展和应用前景三个方面进行介绍。
一、微流控芯片技术的原理微流控芯片技术的核心在于微流体控制，其原理主要涉及微小液滴、微小通道和微型阀门。
微小液滴是指微流控芯片内的微小液体颗粒，它们可以根据通道的设计被精准地分配和传输。
微小通道是指微流控芯片内的微型管道，它们是控制微小液滴流动的重要组成部分。
微型阀门是指微流控芯片内的小型控制元件，可以通过外部控制开启或关闭，从而实现微小液滴的控制。
微流控芯片技术基于微型流体的行为，可以将微小液滴进行混合、分离、反应等操作，从而实现微流体组件的各种功能。
通过微型通道和微型阀门的调节，可以精确地控制微小液滴的数量、位置和流动速度，从而大大提高实验的准确性和可重复性。
二、微流控芯片技术的研究进展随着微纳米加工技术的发展和工艺的不断完善，微流控芯片技术得到了广泛的研究和应用。
目前，微流控芯片技术已经成功地运用在细胞培养、DNA分离、蛋白质分析、药物筛选等领域，并获得了许多重要的研究成果。
在细胞培养方面，微流控芯片技术可以提供一个更为真实的模拟环境，促进细胞生长和分化，并可用于监测细胞行为、繁殖和死亡的特征。
在DNA和蛋白质分析方面，微流控芯片技术可以更快速、更准确地识别DNA和蛋白质的特征，从而为基因和蛋白质组学研究提供了一个高效的平台。
在药物筛选方面，微流控技术可以更快速、更精准地评估药物候选物的活性、毒性、代谢和药效学特征，为药物研发提供更加可靠的数据基础。
三、微流控芯片技术的应用前景由于其精准、高效、低成本、可自动化等优势，微流控芯片技术已经成为生物医学、环境监测、材料科学等领域的热点研究方向，并逐渐应用于工业生产和医疗诊断中。
在生物医学领域，微流控芯片技术可以用于诊断、治疗和预测疾病，如癌症、心血管疾病、神经疾病等。
微流控技术在生物医学领域中的研究进展
微流控技术在生物医学领域中的研究进展微流控技术是一种基于微电子学和微机械学的新型技术，它通过利用微小通道、微流体、微阀门等微结构，来实现对微小液体的操控和控制。
该技术在生物医学领域中的应用极为广泛，包括基因测序、高通量药物筛选、细胞分类等。
下面将探讨微流控技术在生物医学领域中的研究进展。
一、微流控技术在基因测序中的应用基因测序是现代医学领域中的一项重要技术，它可以为人们提供个体化、精准化的诊疗方案。
而微流控技术在基因测序中的应用，可以大大提高基因测序的效率、准确度和精度。
目前，大部分基因测序仪都采用了微流控芯片技术，将样本与试剂分装在微小的通道中，高效地进行基因测序。
与传统的基因测序方法相比，微流控技术具有更高的可重复性、更快的速度和更低的成本，因此已被广泛应用于生物医学研究领域。
二、微流控技术在高通量药物筛选中的应用高通量药物筛选是一项极为繁琐的工作，传统的方法需要大量的试药和患者样本，有很高的成本和时间。
而微流控技术可以在微小的通道中快速地分离、检测患者样本和药物试剂，从而实现高通量药物筛选。
该技术可以大大缩短药物筛选的时间和成本，提高药物的研发效率和成功率，为生物医学领域带来了重要的帮助。
三、微流控技术在细胞分类中的应用细胞分类是生物医学领域中的一项重要技术，它可以帮助人们诊断和治疗很多疾病。
而传统的细胞分类方法需要大量的人工操作，效率低下，缺乏精确度。
而微流控技术可以通过微型通道和微型阀门来操作单个或大量的细胞，并将其分类和筛选。
该技术可以大大提高细胞分类的效率和准确度，为生物医学研究提供了重要的基础。
四、微流控技术的未来发展微流控技术在生物医学领域的应用已经取得了很大的进展，但还有很多问题需要解决。
例如，如何进一步提高微流控芯片的加工精度和制造工艺，以便更好地满足实际需求；如何提高微型通道和阀门的稳定性和可靠性，以便更好地控制微小液体的逆行流动和泄漏；如何进一步提高微流控芯片的兼容性和可扩展性，以便更好地集成其他生物医学技术。
微流控芯片技术的研究进展与应用前景
微流控芯片技术的研究进展与应用前景微流控芯片技术是近年来发展较快的一种微纳米制造技术，它通过精细的流道结构和微型阀门、泵等控制装置，实现了对样品的精确分离、混合、分析和检测等功能。
目前，微流控芯片技术已经得到了广泛的应用，尤其是在生物医学领域中，其应用前景更为广阔。
一、微流控芯片技术的发展历程微流控芯片技术起源于20世纪90年代初期，当时，实验室内流体搬运和控制仍然依靠手工操作和普通的注射器、管道等设备。
这种方法虽然简单，但操作效率低下，并且能力有限，难以精确控制微小的流体体积和浓度。
因此，研究者开始探索一种新的流体处理技术，即微流控技术。
最早的微流控芯片是由美国加州大学圣芭芭拉分校的George M. Whitesides 教授和他的团队于1992年制造的。
经过20多年的发展，微流控芯片技术已经成熟并得到广泛使用。
二、微流控芯片技术的研究方向微流控芯片技术主要研究方向包括微流体结构的制造技术、微流体力学、微流控芯片的设计和制造、微型流体处理核心组件的研发以及微流控芯片在不同领域的应用等几个方面。
1、微流体结构的制造技术微流控芯片的制造是微流体研究领域的基础工作，它主要有两种方法：一种是基于光刻技术，即通过制作硅基片、石英玻璃或聚合物等不同材料的微结构，以形成精细和复杂的通道结构；另一种是3D打印技术，即利用数字化建模技术构建模型，在3D打印机上进行加工，以实现微流控芯片的制造。
2、微流体力学微流体力学主要研究微米尺度下流体的流动行为和物理特性，是微流控芯片研究的重要基础。
微流体力学属于流体力学分支学科，主要研究怎样描述流体在微流道内的运动和流动特性。
3、微流控芯片的设计和制造微流控芯片的设计和制造是微流体研究领域中的关键技术。
在微流控芯片设计过程中，需要对流体的特性、工作原理和微流道的结构进行系统分析和仿真，确定芯片的包括长度和宽度，流液的体积和流速等参数。
4、微型流体处理核心组件的研发微型流体处理核心组件是微流控芯片中最重要的部分，它是微流控芯片实现精密流体控制的关键。
微流控芯片技术的发展史及其应用的研究进展
和肌 红 蛋 白等 ９种 蛋 白质 混 合 物 进 行 分 离检 测 ， 几 分 钟 内完 成 整 个 检 测 过 程 。在 氨 基 酸 发 现 方 面 ， 国外 设 计 了 一 种循 环 柱 切
制 了一 种 气 流 驱 动 的微 反 应 装 置 ， 可 对 肾病 患 者 尿 液 中 的 白蛋
白浓 度 进 行 非 免 疫 性 测 定 ，这 种 方 法 所需 样 品 量及 试 剂 量 少 ， 反应 时间短 ， 检测结果与传统 的免疫检测结 果一致 ， 具 有 巨大
的优 势 。Ｓ ｏ ｎ ｇ ｆ ａ ｒ ｏ ｅ ｎ等 ３ １ 使 用 微 流控 芯 片 成 功 测 定 了尿 液 中肌
换 的微 流 控 芯 片 ， 微 通 道 表 面 以 线 形 聚 丙 烯 酰） 标记氨基酸 ， 取 得 较 好 的分 离 效 果 。 免 疫 分 析 方 法 目前 在 临 床 诊 断 、 生 物 医学 和 环 境 监 测 等 领 域 中应 用 最 为 广 泛 。 由于 尺 寸 的 缩 小 ， 微 流 控 芯 片 上 的 免 疫 反 应 速 度 得 到 提 高 。免 疫 分 析 有 两 个 最基 本 的 分类 ， 均相 免 疫 分 析和非均相免疫分析 ， 反应 类 型 从 定 量 方 式 看 可 分 为 竞 争 免 疫 分析和非竞争免疫分析 ， 这 几 种 免 疫 分 析 技 术 在微 流控 芯 片 中 都 有 比较 多 的研 究 。 均 相 免疫 分析 方 面 ， Ｗａ ｎ ｇ 等［ ２ ０ １ 在 微 流 控 芯 片 中建 立 集 成 化 的 均 相 酶 免 疫 法测 定 技 术 平 台 ， 在 免疫 室 内 进 行酶反应 ， 底物 ４ 一氨 基 苯磷 酸 盐 被 氧 化 成 为 ４ 一氨 基 苯 酚 ， 实 现 了用 下 游 的 安 培 法 检 测 样 本 中 的 鼠免 疫 球 蛋 白 。Ｃ ｈ ｅ ｎ ｇ等 设计 了 Ｓ Ｐ Ｉ Ｄ Ｙ芯 片 ，采 用 均 相 直 接 免 疫 分 析 方 法 检 测 卵 清 蛋 白和 抗 雌 二 醇 ， 在 ６ ０ ｓ 内可以完成混合 、 反应、 分离、 检 测 等 整 个分析过程。 微 流 控 免 疫 比起 常规 的非 均 相 免 疫 反 应 时 间 大 大 缩短 ， Ｄ ｏ ｄ ｇ ｅ 等 在 芯 片 通 道 的 局 部 区 域 固 定 一 层 蛋 白 Ａ， 蛋白 Ａ对 兔 免 疫 球 蛋 白有 极 强 的 亲 和 力 ， 然 后 用 直 接 法 和竞 争 法 进 行 蛋 白 Ａ 与免 疫 球 蛋 白 Ｇ之 间 的免 疫 分 析 研 究 ，运用 这种 方 法大大缩短了检测时间 ， 提 高 了检 测 的 精 确度 。 竞争免疫方面 ，
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• 1999年Shi等”1研制出了96根分离泳道的毛细管 阵列电泳芯片，96根泳道呈辐条状分布在直径为 loeln的基片上，可在2 min内同时分离96个 pBR322样品。 • 2000年，Ander$on等”1研制了一种可用于多样 品的一系列复杂分子处理的高度集成的芯片，它 能够从IIll级水溶液样品中提取浓缩核酸，进行微 晶化学扩增、酶反应、杂交、混合和测定等，并 可进行lO几种反应物的60多个连续操作。
2．3氨基酸分析
• 微流控芯片技术在氨基酸分析中的应用较为广泛。 • Heeren等““设计了一种循环柱切换的微流控芯片，微 通道表面用线性聚丙烯酰胺衍生化，以nTc标记氨基酸， 取得了良好的分离测定效果。 • Hutt等““在硼硅玻璃电泳芯片上，以7一环糊精作手性 添加剂，对氨基酸样品进行了手性拆分分析。 • Fang等”41对进样储液池加以改进，制成连续换样流通 式储液进样装置，实现了微流控芯片对氨基酸的高通量分 析。
2．4细胞分析
• 流控芯片通道宽度一般为10～50μm ，和生物细胞大小相 当，生物细胞在微通道内非常容易操纵、观察和检测，因 此，以微流控芯片进行单细胞研究具有独特的优越性。 • Yang等““在玻璃芯片微通道中，用介电泳力和重力场 流分级分离细胞，垂直方向受到向下重力和向上介电泳力 的作用而得到分离。 • Schilling等”61以化学消解法在线消解大肠杆菌细胞膜， 胞内成分B．半乳糖苷酶释放出来，以荧光法检测之。 • Roper等”7。通过竞争反应对单个胰岛释放出的胰岛素 进行了免疫分析
2．5 药物分析与筛选
• 药物的分析与筛选是微流控芯片另一个可发挥重要作用的 领域。 • Chiem和Harrison”“利用免疫法测定了血清中治疗哮喘 药物茶碱，他们将含有未标记的药物样品和已知数量的荧 光标记的药物及药物抗体混合，分离检测药物及药物与抗 体的复合物，分离分析时间仅40 s。 • Kubinyi““利用微流控芯片技术微型、集成化的特点， 把一些反应器及通道微型化、阵列化，同时实现了样品前 处理和分离，研制了一种动态的高通量药物筛选平台，在 很短的时间内完成成千上万个药物和生物靶标的作用鉴定 ，建立了一种基于分子水展
1.提出
• 微流控芯片技术是在芯片毛细管电泳基础上发展起来的， 1992年，Manz等⋯采用微电子机械加工技术在平板玻璃 上刻蚀微管道，研制出毛细管电泳微芯片分析装置。成功 地实现了荧光标记的氨基酸的分离，开创了微流控芯片技 术之先河。
2.发展
• 1995年，Woolley和Mathiesl21用自已研制的电泳芯片系 统，成功地进行了DNA测序，在540 s内读出了150个碱基 ，准确率达到97％，微流控芯片的商业开发价值开始显现 。 • 1996年，WooHey等。31又将基因分析中有重要意义的聚 合酶链反应(vca)与毛细管电泳集成在一起，展示了微全分 析系统在试样处理方面的潜力，从而为微流控芯片在基因 分析中的实际应用提供了重要基础。 • 1998年，Bums等”1利用光刻技术制作了1个集Ill液体进 样器、混合器、定位系统和可控温的反应室、电泳分离系 统和荧光检测器系统于一体的微流控芯片，用于DNA分析 。
二、微流控芯片技术在生物分析中的应用
微流控芯片在微型化、集成化和便携化方面的巨大潜力， 为其在生物医学、环境监测和卫生防疫等众多领域的应用 提供了广阔的应用前景。
2．1 核酵分析
• 核酸的扩增、分离及测序是微流控芯片的主要应用领域。 • Kopp等”1提出了连续流动式微流控PCR扩增芯片，反应 溶液循环流经不同的温区完成PCR扩增反应，整个扩增反 应全部在流动中完成，展示了微全分析系统在试样处理方 面的潜力。 • Koutny等”o在刻有32个通道的玻璃芯片上，四色测序 800bp，仅用时78 min。Medintz等”1用96通道圆盘式阵 列芯片毛细管电泳进行DNA测序，500 bp分离测序时间小 于30 min，总错检率小于1％。人们还利用微流控芯片技 术开展了基因表达、基因突变性、基因功能和单核苷酸基 因多态性等的研究，取得了丰硕成果。
2．6免疫分析
• 疫分析是一种判断和测定溶液中蛋白质存在与否及浓度大 小的特异性方法，因其具有高度的选择性，该法已成为目 前临床诊断、生物医学等的重要工具。 • Cheng等⋯o采用微流控芯片法进行免疫分析，他们在微 通道中集成微免疫反应器，免疫产物以电泳分离、荧光检 测，分别测定了卵白蛋白及抗雌二醇的含量。 • Sato等”“在微通道中构筑了一道围堰，用来挡住结合抗 体的聚苯乙烯微珠，血清中癌胚抗原和抗体结合，再以标 记了胶状金的免疫球蛋白结合，热透镜检测，和ELISA法 相比，分析时间从45 h减少到35 min。
微流控芯片技术的研究进展
微流控芯片技术是指采用微细加工技术，在一块几平 方厘米的芯片上制作出微通道网络结构和其他功能单元， 把生物和化学等领域所涉及的样品制备、生物与化学反应 、分离和检测等基本操作单元集成或基本集成在尽可能小 的操作平台上，用以完成不同的生物或化学反应过程，并 对其产物进行分析的技术。它不仅使生物样品与试剂的消 耗降低至纳升(n1)甚至皮升(p1)级，而且使分析速度大大 提高，分析费用大大降低，从而为分析测试技术普及到户 外、家庭开辟了一条新路。它充分体现了当今分析设备微 型化、集成化和便携化的发展趋势。现已成为国内外生物 化学、分析化学、分子毒理学、环境医学和预防医学等领 域的研究热点。
2．2 肽和蛋白质分析
• 目前蛋白组分析主要是将蛋白质大分子降解为肽，再通过 分析肽谱以及进行肽链的测序加以实现。 • Hofmann等““利用等电聚焦毛细管电泳芯片技术，以 Cy5标记肽，对细胞色素c、核糖核酸酶A和肌红蛋白等9 种蛋白质混合物进行分离检测，5 min即完成了整个分析 过程。 • Gottsehlieh等““研究了微流控芯片蛋白质二维电泳分离 测定，以激光诱导荧光检测器检测，13 min内可对B．酪 蛋白的胰蛋白酶降解产物进行分离检测。