微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展
微流控技术在细胞筛选及高通量分析中的应用研究
微流控技术在细胞筛选及高通量分析中的应用研究微流控技术是一种在微米或纳米级别制造微结构，用以控制液滴、气泡或微流体的行为和反应的方法。
近年来，微流控技术已经在细胞生物学的精准控制方面发挥了重要的作用。
通过微流控技术，可以精确地控制环境条件，以模拟生理环境下的体内多种生物学参数，例如温度、pH、压力、剪切力和化学因素等。
因此，在微流控技术的基础上，可以进行细胞筛选及高通量分析等研究。
细胞筛选常用于寻找治愈疾病的药物或者开发更好的癌症治疗方法。
传统的细胞筛选方法需要大量样品和时间，而且结果通常是受到生物变异的影响。
而微流控技术可以解决这些问题，因为它可以控制样品数量，使其能够在非常小的空间内进行反应。
同时，微流控技术还可以模拟体内的微小环境条件，从而进行更精准的实验。
高通量分析被广泛应用于蛋白质组学、基因组学和代谢组学等领域。
传统的高通量实验通常需要大量的试剂和设备，而且很难实现精准的自动化。
但是，基于微流控技术的高通量实验可以大大减少试剂消耗，同时可以自动化操作，从而提高实验的效率和精度。
例如，在蛋白质组学实验中，可以通过微流控芯片进行蛋白质的分离和鉴定，而且这样的实验过程可以自动化，从而大大简化了实验流程，提高了效率。
微流控技术的使用也可以加速细胞模型的发展。
过去，细胞模型通常需要使用大量的细胞进行大规模的实验研究。
随着微流控技术的发展，人们可以在非常小的空间内进行细胞实验，并且使用多个细胞类型。
这使得未来的研究可以更加精细地进行，从而获得更准确的结果。
总的来说，微流控技术在细胞筛选及高通量分析中的应用研究已经开始取得瞩目的成果。
随着这些应用研究的发展，微流控技术无疑将成为未来生物学研究中的重要工具之一。
基于微流控芯片的蛋白质高灵敏快速检测技术研究共3篇
基于微流控芯片的蛋白质高灵敏快速检测技术研究共3篇基于微流控芯片的蛋白质高灵敏快速检测技术研究1蛋白质是生物体内许多重要化学反应和生命表现的基础物质，因此在生物医学、生命科学以及食品工业等领域中具有重要的应用价值。
然而，如何高效地检测蛋白质成为了研究人员关注的问题之一。
现代生命科学和医学研究中，蛋白质检测技术的发展起着决定性的作用。
传统的蛋白质检测方法在性能上存在一些问题，例如条件苛刻、过程繁琐等。
近年来，微流控芯片技术快速发展，为高灵敏度和快速检测蛋白质提供了新的可能性。
微流控芯片技术是一种将微流体学的概念应用于芯片技术中的新型技术。
由于其微小流通体积、高效率、快速响应和可重复性等特点，使得微流控芯片在生物医学和生命科学中得到广泛的应用。
与传统的检测技术相比，微流控芯片检测技术具有以下优点：①检测过程自动化，操作简便；②靶分子检测的容易性和高灵敏度；③减小样品消耗和反应污染的可能性；④实现多参数同时检测，提高检测速度和准确性。
基于微流控芯片的蛋白质检测技术，是一种利用微流控芯片对微小的蛋白质样本进行高灵敏度快速检测的技术。
这种技术主要是基于特殊的仪器设备和芯片结构，以及一系列特殊的微流控芯片加工工艺和生物学方法。
相对于传统的蛋白质检测技术，该技术拥有以下优势。
首先，快速检测。
基于微流控芯片的蛋白质检测技术采用微流控技术，可以将反应体积压缩到微米级别，缩短蛋白质检测时间，从而实现快速检测。
其次，高灵敏度。
由于微流控芯片的成像窗口积极利用了紫外线照射的特点，检出的灵敏度更高。
其次，自动化程度高，操作简单方便。
虽然微流控芯片的制作难度较大，但在实验室实验的过程中，操作简便、操作功效高，自动化程度也高。
最后，适用范围广。
基于微流控芯片的蛋白质检测技术既可用于检测单一的样品，也可以同时检测多样品的蛋白质，适用于多种蛋白质检测。
微流控芯片技术是一项前沿技术，基于其原理的蛋白质检测技术也是一个充满挑战的研究领域，其复杂性主要表现在以下方面：首先掌握微流控芯片的设计与加工技术；其次，在芯片反应域内实现靶分子的高效捕获和分离；第三，在芯片上建立靶分子检测的体系，需要一系列特殊的生物学方法和技术手段。
微流控芯片技术的应用前景
微流控芯片技术的应用前景随着科学技术的不断发展，微流控芯片技术已经越来越受到科学家的关注和重视。
它可以实现对微小液体，细胞和生物分子的分析和操纵，因此具有广泛的应用前景。
1. 微流控芯片技术的基本原理微流控芯片技术是基于微纳技术的理论和方法的一种高精度，高灵敏度的分析和操作技术。
它利用微型通道和微型器件将待检样品和试剂引入到微型腔室中，通过微型流道产生流动和分离，从而实现对样品的分析和操纵。
2. 微流控芯片技术在医药领域的应用微流控芯片技术在医药领域的应用前景非常广阔。
例如，它可以用于快速分析和检测生物分子，如蛋白质和DNA，以及各种化学物质，如药物和毒物。
此外，它还可以用于流行病学研究和疾病诊断，如癌症和糖尿病等。
3. 微流控芯片技术在环境监测领域的应用微流控芯片技术的应用不止限于医药领域，在环境监测领域也有着广泛的应用前景。
例如，它可以用于检测水中的化学和生物污染物，并评估它们对生态系统的影响。
此外，它还可以用于监测大气污染物，例如甲醛和二氧化硫等。
4. 微流控芯片技术在食品安全领域的应用微流控芯片技术还可以用于食品安全领域，在食品中检测各种化学和生物污染物，如有害菌和农药等。
此外，它还可以用于检测食品成分和营养成分，如蛋白质和维生素等。
5. 微流控芯片技术的未来发展微流控芯片技术的应用前景非常广泛，未来有着巨大的发展潜力。
例如，它可以用于纳米领域的研究和应用，如纳米材料的制备和纳米电子器件的制造等。
此外，它还可以用于生命科学和医学领域的研究和应用，如细胞培养和组织工程等。
总之，微流控芯片技术是一种非常重要的科学技术，具有广泛的应用前景。
它已经在医药、环境监测和食品安全等领域得到了广泛的应用，未来还有着巨大的发展潜力。
我们有理由相信，随着技术的不断发展和完善，微流控芯片技术将会给我们的生活带来更多的惊喜和便利。
微流控技术在医学检测方面的应用
微流控技术在医学检测方面的应用随着医疗技术的进步，微流控技术在医学检测方面的应用也越来越广泛。
微流控技术是指将微流动的液体在微米级别的通道中进行控制和操纵，进而实现对生化分析、生物分离、生物检测等过程的可控制和定量分析。
基于微流控技术的生物芯片在很多方面都具有很高的实用性和经济性。
本篇文章将介绍微流控技术在医学检测方面的应用，包括：生物酶催化反应、细胞检测和蛋白质分析。
一、生物酶催化反应微流控技术在医学检测方面的应用之一是生物酶催化反应。
生物酶催化反应是以生物酶为催化剂，可在相对温和的条件下加速生物反应的过程。
在医学检测中，生物酶催化反应可用于诊断许多疾病，例如癌症和糖尿病等。
然而，由于常规实验室技术需要较高的试样量和比较冗长的处理时间，因此在实践操作中存在着实际上不可避免的大量误差。
而微流控技术的缩小比例，让生物酶催化反应从而在微升级液体中发生，这样一来，不仅可以减少试样量，而且可以达到更高的精确度。
在生物酶催化反应方面，微流控技术已被用于制造微型生物反应器，以促进其中的生物酶催化反应。
此外，这种技术还可以实现对生物酶参数的高通量测量，以确定最佳反应条件。
注意到这种微型生物反应器可以实现更快的样品抗菌浓度测量，这是生物酶催化反应在医学检测中的重要价值所在。
二、细胞检测微流控技术在医学检测方面的应用之二是细胞检测。
细胞检测是衡量微生物、病毒或癌细胞的数量和生化状态的一种方法，可帮助诊断某些疾病。
与传统的流式细胞计数技术相比，微流控技术可以大大降低成本，同时还可以实现对细胞类型和状态的更精确的控制。
微流控技术可以将细胞液体分成微小的液滴，以便进行更有效的单细胞分析，同时还可以实现更高的样品利用率。
基于微流控技术的单细胞检测不仅可以实现对单个细胞的测量，还可以实现在真正需要的时候进行精确定位。
这种技术的应用已经被扩展到了一系列重要的固体和液态疾病样本上，例如癌症细胞、血小板、白细胞、血红蛋白等。
在移动式诊断测试方面，微流控技术还可以帮助快速实现临床检测，这对于医疗服务不足的、经常出现疫情的地区尤其重要。
微流控芯片 国家自然科学青年基金
微流控芯片是一种利用微型流体系统进行流体控制和分析的微型化芯片。
它将传统的实验室分析设备缩小到微型芯片上，实现了微型化、高效化和低成本化。
微流控芯片的研究和应用已经在生物医学领域、环境监测领域、食品安全领域等方面取得了广泛的应用和成果。
国家自然科学基金是我国科学技术部设立的促进基础研究的重要资助项目，它旨在支持那些有潜力和创新性的基础科学研究项目。
国家自然科学基金的资助对于微流控芯片的研究和应用具有重要的意义。
1. 微流控芯片的技术原理微流控芯片主要利用微流控技术和微制造技术，实现微型流体系统的控制和分析。
它通常包括微流道、微阀、微泵、微反应室等组成部分，通过微小体积的导液系统实现对微流体的控制和操作。
微流控芯片的基本原理是利用微米级管道和微器件对微流体进行快速和精确的控制，实现微流体的混合、分离、检测和分析。
2. 微流控芯片的广泛应用微流控芯片已经在多个领域取得了广泛的应用。
在生物医学领域，微流控芯片可以用于细胞分选、蛋白质分析、基因检测等方面，可以实现对微生物、细胞和分子的精确操控和分析。
在环境监测领域，微流控芯片可以用于水质分析、大气污染监测等方面，可以实现对微量环境污染物的快速检测和分析。
在食品安全领域，微流控芯片可以用于食品中毒物质的检测、食品成分分析等方面，可以实现对食品质量和安全的快速检测和分析。
3. 国家自然科学基金对微流控芯片的支持国家自然科学基金对微流控芯片的支持主要包括对微流控芯片基础研究的资助和对微流控芯片相关应用项目的资助。
在微流控芯片基础研究方面，国家自然科学基金资助了一大批的微流控芯片材料、制备工艺、流体动力学、生物分析等方面的基础研究项目。
这些研究项目在微流控芯片的基础理论和关键技术方面取得了重要的成果，为微流控芯片的发展奠定了坚实的基础。
在微流控芯片相关应用项目方面，国家自然科学基金资助了一系列的微流控芯片在生物医学、环境监测、食品安全等领域的应用项目。
这些项目在微流控芯片在实际应用中的关键技术、装备设备、产品开发等方面取得了重要的突破，推动了微流控芯片的产业化和市场化进程。
生物芯片和微流控芯片的研究进展
生物芯片和微流控芯片的研究进展随着现代科技的不断发展，人类对于生物芯片和微流控芯片的研究也越来越深入。
生物芯片和微流控芯片都是众多领域中的热门话题，从医疗到环保再到食品安全，都可以看到它们的应用。
本文将围绕这两种芯片，介绍它们的相关研究进展。
一、生物芯片的研究进展生物芯片是一种在微米尺度上集成了化学、物理、生物三个方面的功能元件。
研究生物芯片的目的是将微型芯片技术应用于生命科学领域，实现体内微处理和多种分析方法的集成化。
生物芯片的研究进展主要包括以下方面。
1. 基因芯片基因芯片是一种用于检测多个目标分子的方法。
通过使用微型芯片技术将上千种的核酸序列固定在芯片上，再通过一系列化学反应来检测被测目标分子的含量。
基因芯片可以提高基因检测的灵敏度和准确度，广泛应用于诊断和个性化医疗等领域。
2. 细胞芯片细胞芯片是一种在微米尺度上集成了细胞培养的芯片。
通过微观加工技术，可以将细胞培养在芯片上的小空间中，以便研究其生长、分化等行为。
细胞芯片已经被广泛应用于体外药物筛选、基因表达分析等领域。
3. 蛋白芯片蛋白芯片是一种用于检测蛋白质互作、表达水平、功能以及抗体识别和药物筛选等的方法。
通过使用微型芯片技术将多个蛋白质固定在芯片上，再通过一系列化学反应来检测蛋白质的含量和活性。
4. 病毒芯片病毒芯片是一种用于快速搜寻各种病原体的方法。
通过将大量病毒抗原固定在芯片上，再通过体外反应来检测样本中的病原体。
病毒芯片可以快速、敏感地诊断病原体感染，广泛应用于传染病诊断和疫情监测等领域。
二、微流控芯片的研究进展微流控芯片是一种在微米尺度上控制小量流体运动的方法。
研究微流控芯片的目的是通过控制微流体的流动特性，实现高通量的、低样本浓度的多分析方法集成。
微流控芯片的研究进展主要包括以下方面。
1. 植物样本检测植物样本检测通常需要先将样本碾碎，再提取其中的DNA、RNA等生物分子。
然而，目前的方法往往要依赖昂贵的基因分离技术和大量试剂，且操作复杂。
微流控芯片-质谱联用接口的研究进展
综述生命科学仪器2020第18卷/10月刊微流控芯片-质谱联用接口的研究进展张荣楷谭聪睿徐伟*(北京理工大学生命学院北京100081)摘要：微流控芯片由于具有尺寸小、集成程度高、结构功能多样化和样品用量少等优势被广泛应用于化学、生命科学和医学等多个领域:质谱具有灵敏度高、检测速度快和便于定性定量分析等优点：微流控芯片与质谱的联用充分结合了二者各自的优势，通过简便的操作实现对微量样品的快速分析检测：接口的研究是二者联用的前提和关键.经过20余年的发展，微流控芯片与质谱的接口技术逐渐成熟，实现了高效稳定的离子化效果，保证了分析的效率和准确性。
本文总结了基于电喷雾和基质辅助激光解吸两种离子化方式中.微流控芯片与质谱接口的主要类型和相关应用并分析了目前存在的问题及未来发展方向。
关键词：微流控芯片；质谱；接口；电喷雾电离源；基质辅助激光解吸电离源中图分类号：0657文献标识码：A DOI:10.11967/2020181002Recent Advances of Microfluidic Chip-Mass Spectrometry InterfacesZhang Rongkai Tan Congrui Xu Wef(School of L ife Science,Beijing Institute of Technology,Beijing100081,China)Abstract:Microfluidic chips are widely used in many fields such as chemistry,life sciences and medical science due to their small size,high integration,diversified functions and little sample usage.Mass spectrometry has the advantages of high sensitivity,fast detection speed,and convenient qualitative and quantitative analysis.The combination of microfluidic chip and mass spectrometry fully combines their respective advantages and achieves the rapid analysis of trace samples through simple operation..The research on the interface is the key of microfluidic chip-mass spectrometry.After more than20years' development,the interface technology between the microfluidic chip-mass spectrometry has gradually matured,achieving an efficient and stable ionization effect,ensuring the efficiency and accuracy of the analysis.In this review,the main types and related applications of the interface based on ESI and MALDI between microfluidic chip-mass spectrometry,as well as the current problem and future development were discussed.Key Words:Microfluidic chip;Mass spectrometry;Interface;ESI;MALDI|CLC Number]0657[Document Code]A DOI::10.11967/20201810021、引言统基于流动注射分析、色谱和电泳的理论，通过减小通道内径、缩短通道长度以实现分离性能更微流控芯片，又称芯片实验室(lab on achip),是一种将生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离和检测等基本操作单元集成到微小尺寸芯片的技术。
生物芯片技术及应用案例
生物芯片技术及应用案例生物芯片技术，是指将生物样品、试剂、反应体系、检测设备等整合在一起，通过微流控芯片的方式来进行生物分析的技术。
这项技术在生物医学、生物学、医药等领域有着广泛应用，成为了目前世界上最重要的生物分析技术之一。
下面，我们将介绍生物芯片技术的原理、分类以及应用案例。
一、生物芯片技术的原理生物芯片技术的核心是微流控芯片。
微流控芯片是一种微小的、通常不超过数平方厘米的芯片，上面可以加工出合适的微小通道和反应室，以进行基因检测、蛋白质检测、细胞分析、生物检测等生物分析。
微流控芯片被称为“实验室缩小版”，其设计和制造与普通集成电路芯片类似，可以通过板式制作、光刻和微加工技术等方式来制造。
生物芯片技术的基本流程包括样品预处理、芯片离体反应、信号检测和数据分析。
样品预处理包括样品的收集、提取、纯化、分离等处理工作；芯片离体反应包括反应体系的加入、混合和储存等操作；信号检测包括荧光、融合事件、电学等多种方式；数据分析包括各种生物信息学、统计学等技术。
二、生物芯片技术的分类生物芯片技术有很多分类方式，其中最常见的分类方式是根据反应物的类型和探测方法的不同分为基因芯片、蛋白质芯片和细胞芯片。
基因芯片是检测基因表达水平的芯片，用于研究基因表达谱、基因调控、疾病诊断和新药研发等。
蛋白质芯片是检测蛋白质含量、功能和相互作用的芯片，用于研究蛋白质组学、蛋白质表达、相互作用和酶学等研究。
细胞芯片则是用于细胞行为、表型和功能的检测，用于制药、生物医学、细胞工程和组织工程等领域。
三、生物芯片技术的应用案例生物芯片技术的应用场景非常广泛，包括疾病诊断、新药研发、生物制药、食品安全等。
下面将介绍几个典型的应用案例。
1.基因芯片在癌症诊断方面的应用基因芯片在癌症诊断方面的应用已经得到了广泛的研究和应用。
例如，在早期肺癌的诊断中，使用基因芯片可以检测出一些早期的肺癌指标，如ceRNA 的微观RNA信号。
这项技术具有操作简单、快速、灵敏度高等优点，不仅可以用于肺癌的早期筛查，还可以用于其他肿瘤的筛查和诊断。
微流控芯片在基因测序中的应用研究
微流控芯片在基因测序中的应用研究微流控芯片是一种先进的实验室装置，具有极高的可控性和精准性，在基因测序领域中得到广泛的应用。
本文将从样品处理、DNA扩增和测序技术三个方面，详细探讨微流控芯片在基因测序中的应用。
1. 样品处理微流控芯片在基因测序中的首要任务是对DNA样品进行处理，包括提取、纯化和保存。
传统的DNA样品处理方式往往繁琐且易受到污染，而微流控芯片则能够在微型尺寸下实现快速、高效、低成本的样品处理。
例如，微流控芯片可以使用微米级的通道和微型泵来实现自动抽取和纯化DNA样品，大大节省了样品处理的时间和资源消耗。
2. DNA扩增DNA扩增是基因测序的基础步骤之一，它能够将少量的DNA序列扩增至足够多的数量，以便后续的测序分析。
微流控芯片提供了一种快速、自动化的DNA扩增方法，可以实现在微型尺寸下同时进行大量的PCR反应。
通过在微流控芯片中控制微小液滴的混合和分割，可以实现高通量的DNA扩增，同时减少反应体积和试剂消耗。
3. 测序技术微流控芯片在基因测序中的应用不仅限于DNA样品处理和扩增，还包括了各种测序技术的开发和优化。
其中，最为重要的是下一代测序技术（Next Generation Sequencing，简称NGS）。
微流控芯片可以在微小的尺寸下实现高通量的DNA测序，大大提高了测序的速度和效率。
通过将样品和试剂加载到微流控芯片的微型通道中，可以实现高效的DNA捕获、测序反应和信号检测。
此外，微流控芯片还可以集成多个步骤，如DNA片段连接、文库构建和文库扩增，进一步简化了基因测序的流程。
微流控芯片在基因测序中的应用研究已经取得了显著的成果。
通过提高样品处理的自动化和微型化程度，微流控芯片能够大大提高基因测序的效率和精准性。
此外，微流控芯片还为下一代测序技术的发展提供了强大的支持，加速了基因组学和生物医学领域的研究和应用。
微流控芯片在基因测序中的应用还面临一些挑战。
首先，技术的稳定性和可靠性仍然需要持续改进，以确保测序结果的准确性和一致性。
生物医学工程中的微纳流控技术研究
生物医学工程中的微纳流控技术研究微纳流控技术是生物医学工程领域中一项重要的研究课题。
随着科技的发展，微纳流控技术不断取得突破，为医学诊断、治疗和药物研发等方面提供了新的可能性。
本文将从微纳流控技术的基本原理、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。
第一章微纳流控技术的基本原理微纳流控技术是利用微纳米尺度的流体操控技术，对微生物、细胞、分子等微小对象进行操控和实验研究的一项学科。
其基本原理包括微纳流体学、微纳制造和控制系统等。
1.1 微纳流体学微纳流体学是微纳流控技术中的基础学科。
它研究微尺度下流体的流动行为和流体力学性质。
包括流体在微纳尺度下的表面张力、黏度、湍流特性等。
所研究的流体往往处于临界条件，受到微观效应的影响较大。
1.2 微纳制造微纳制造是制备微纳流控芯片和相关器械的关键技术。
主要包括微纳加工技术、微纳组装技术和微纳化学技术等。
其中，微纳加工技术主要有光刻、蚀刻、离子注入等；微纳组装技术主要用于实现微流控芯片的装配和连接；微纳化学技术则是利用微尺度反应容器中的化学反应进行精细控制。
1.3 控制系统微纳流控技术中的控制系统是指对微流体的流动、混合、分离等进行精确控制的装置。
根据不同的需求，可以采用机械、电子、光学和声波等不同的控制手段。
目前已经发展出多种类型的控制系统，如压力驱动系统、电场驱动系统和光驱动系统等。
第二章微纳流控技术的应用领域微纳流控技术在生物医学工程领域中的应用非常广泛。
下面将从医学诊断、生物传感器、药物研发和组织工程等方面进行介绍。
2.1 医学诊断微纳流控技术在医学诊断中的应用尤为突出。
通过微流控芯片中的微通道和微阀门等结构，可以实现血液、尿液和其他体液中细胞、蛋白质和基因等生物标志物的分离和检测。
利用微纳流控技术，可以实现快速、准确和非侵入性的疾病诊断，为临床提供了更多的选择。
2.2 生物传感器微纳流控技术在生物传感器中的应用也日益重要。
通过微纳流控芯片上的微电极和微阵列等结构，可以实现对生物分子和细胞的灵敏检测。
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微流控芯片技术是把生物和化学等领域所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离与检测等基本操作单元集成到一块几平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化学反应，并对其产物进行分析的一种技术,通俗言之，就是把实验室搬到芯片上。
芯片上集成了各种不同的实验室单元技术，能够在短时间内分析大量的生物分子，准确获取样品中的大量信息，从而达到高灵敏快速检测、样品耗量低、高通量输出以及可在线自动化操作的目的。
1 基因检测目前，许多技术领先的实验室已经将研究重点转移至人类基因组中已知基因的功能研究上，从基因水平探索疾病的起因、发病机制、以及疾病的易感性。
经过近十几年的发展，微流控芯片技术已经发展到可以完成基因检测和复杂基因序列PCR扩增检测的水平。
1.1 多态性检测基因多态性主要表现为长度和序列多态性两个方面，是人类各种可遗传变异中十分常见的现象。
这些变异提供了大量的遗传标记，可用于疾病的基因分析以及疾病的相关基因的定位。
例如人体线粒体DNA存在多种变异情况，Taylor等[1]设计了一个十字型微流控芯片对其进行分析，探讨了多种疾病与其变异存在相关性。
整个分析过程由传统方法的几天时间缩短到45min。
T、B恶性淋巴瘤的高表达基因是T细胞受体(TCR)基因和免疫球蛋白(IgH)基因。
TCR和IgH基因重排是诊断恶性淋巴瘤的重要依据。
Munro等[2]将微流控芯片电泳技术对TCR可变区和IgH的结合区进行基因重排检测，检测时间仅为160s,而传统的毛细管电泳需要15min。
1.2 DNA测序由于承继了毛细管电泳的特征，微流控芯片技术自开始就以其快速、灵敏、准确、廉价以及可自动化等优点在DNA测序领域受到了广泛关注。
近十年来，随着微流控芯片技术上的不断完善和发展，微流控分析技术能分离的DNA片段长度在逐步扩大,可完成对DNA片段的测序和遗传物质的分离、分析，并且出现了可同时进行平行分析的多通道微流控芯片Mathies[3]研究用3.5cm的有效分离长度，7min在单通道玻璃芯片上完成了长度为150～200bp的序列测定。
后来他们又将分离通道延长到7.5cm，并改用四色荧光检测器20分钟完成500bp的序列分析。
准确率达99.4%。
1.3 聚合酶链反应微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展孙克[摘要]经过十几年的发展，微流控芯片技术已经成为21世纪最为重要的前沿技术之一，现已广泛应用于生命科学、环境监测、食品分析等领域，与传统检测方法相比，其具有高灵敏度、高通量、样品和试剂耗量小等优点。
本文将微流控芯片技术在生命科学领域的研究进展从基因检测、蛋白质组学研究和细胞分析三方面做一综述。
[关键词] 微流控芯片；基因检测；蛋白组学研究；细胞分析聚合酶链反应(Polymerase chain reaction，PCR)是扩增目标DNA片段最常用的分子生物学技术之一。
常规PCR存在试剂用量大、加热和冷却时间长等不足。
将微流控芯片与PCR技术结合建立微型化的PCR芯片可以获得较高的热传导率，使PCR所需的时间大大缩短，同时也可以节约空间，减少试剂的用量。
同时PCR芯片也容易与样品分离、电泳检测等功能部件集成,实现实验室的微型化自动化。
中科院大连物理化学研究所采用微流控PCR芯片成功的实现了对SARS病毒的检测[4],实现了聚合酶链反应和电泳检测的微流控芯片在线分析，具有高检测灵敏度、高分辨率、高检出率等优点。
2 蛋白质组学研究随着后基因时代的到来,蛋白质组学已成为临床疾病诊断不可或缺的一个新内容[5]。
传统的蛋白质分析步骤均由手工操作进行, 这些方法过于繁琐、样品消耗量大、灵敏度不高，无法满足蛋白质组学对分析系统快速、集成、高通量、高灵敏度的需求。
利用微流控分析芯片系统对蛋白质样品、蛋白质的结构、功能以及蛋白质的相互作用进行分析，其分析步骤均在几平方厘米的分析芯片上进行，反应速度快，灵敏度高。
另外,微流控芯片检测技术所需要的试剂及反应物的量均较少，可以大大减少试剂消耗。
2.1 微量蛋白质检测人体体液和细胞中存在大量蛋白质，许多疾病情况下均有蛋白质的代谢紊乱，因而对其进行分析可用于疾病的早期诊断和病情监测。
然而有些蛋白质在体内含量极少，常规方法难以进行检测。
潘爱平等[6]将毛细管电泳免疫分析与微流控芯片相结合，采用高灵敏度激光诱导荧光检测，用于β2微量蛋白标准品进行分析。
通过优化缓冲体系，调节pH值，有效降低了蛋白在微通道管壁的吸附，分析速度快、检测限低、样品用量少，优于传统方法。
王惠民等[7]应用微流控芯片电泳激光诱导荧光分析仪，样品采用电渗流驱动进行分离，依据脂蛋白颗粒荷质比不同而导致迁移速度不同的原理，实现小而密低密度脂蛋白检测，提高了其分辨率。
2.2 蛋白质结构和功能检测蛋白质是生物功能的执行者，蛋白质的修饰加工、结构变化、蛋白质间的相互作用，以及蛋白质与其他生物大分子间的相互作用，可以解释生命现象，特别是在探讨疾病的发病机制、寻找疾病早期诊断的生物标记、寻找特异的药物靶点方面有重要意义。
Buhl等[8]使用一种基于表面等离子体共振(Surfaceplasmon resonance，SPR)微流控芯片技术研究系统性红斑狼疮(SLE)病人体内dsDNA和抗dsDNA抗体的结合，对作者单位：071000 解放军第二五二医院检验科 (孙克)抗dsDNA抗体进行检测。
结果表明这种SPR微流控芯片能特异地检测抗dsDNA抗体，并且在一定的条件下能实时监控反应，提供结合的动力学和亲和力信息，有助于SLE的诊断和临床监测。
由于微流控芯片技术具有高通量、快速、高效、自动化等优点，在蛋白质相互作用研究方面很有潜力。
3 细胞分析 细胞作为生物有机体结构和功能的基本单位，其生物学功能容量巨大。
随着生命科学的飞速发展，对单细胞及胞内的成分和形态变化进行分析和检测已成为研究的热点。
微流控芯片由于其微通道宽度(10～50μm)和生物细胞大小相当，所以生物细胞在微通道内非常容易操纵、观察和检测。
以微流控芯片进行单细胞研究具有独特的优越性。
3.1 细胞操控在微流控芯片上研究细胞，首要的问题就是如何实现细胞在芯片上的自由流动和定位即细胞操纵。
目前细胞操纵的主要方法有机械力控制，电控制和激光捕捉器。
机械力主要由各类泵或液面差产生的液体静压力以及重力所提供。
电场力驱动可控力强，可根据不同的细胞属性选择不同的电场。
激光捕捉器能将单个细胞捕捉住并移动，从而实现细胞的纯化。
我国学者程伟等[9]设计了一种微流控芯片，用重力流驱动细胞，通过调节样品池和细胞池的液面高度差来调节细胞的迁移速度，实现了单细胞的操纵、传输和定位。
3.2 胞内成分分析细胞中充满着生物分子，其浓度和组成的变化决定着细胞的生存、繁殖和死亡。
观测、分析细胞的各种变化，从细胞中提取生命信息，搞清单细胞中各种化学物质的定性、定量及结构的变化等都具有重要意义。
利用微流控芯片技术进行分析具有传统方法无法比拟的优越性。
可以实现对活细胞的原位监测，多参数高通量的直接获得与细胞相关的大量功能信息；通过活细胞分析，获得细胞相关的分析信息；利用显微技术和纳米技术能精确的控制细胞内的生物化学环境，便于详细的研究揭示细胞内一系列过程和原理的本质。
Shin等[10]构建了一种电穿孔细胞芯片，他们通过指数衰变式脉冲发生器对流体通道内的细胞进行电穿孔实验，测量了细胞电穿孔时各种参数。
近几年人们还在细胞微环境的化学浓度梯度进行时间和空间控制、细胞培养等方面进行了大量研究。
相信随着微流控技术的不断更新，此技术有望成为细胞研究的主要工具。
4 微流控芯片技术发展展望当前，检验仪器一个明显的发展趋势就是分析设备的微型化、集成化和便携化。
微流控芯片技术作为一个微而全的分析技术处在了当前发展的前沿，也最具有广阔的发展前景。
相信在不远的将来，以微流控分析芯片为核心的检测技术将逐渐取代现行的临床诊断设备，并且能够平行测定来自于不同个体的样本，实现分析样品的多元化、分析仪器小型化，使操作更加参考文献[1] Taylor P,Manage DP,Helmle KE,et al.Analysis of mitochondrial DN-A in microfluidic systems[J].Journal of Chromatography B,2005,822: 78-84.[2] Munro NJ,Snow K,Kant JA.Molecular diagnostics on microfabricated electrophoretic devices:from slab gel to capillary to microchip-based assays for T-and B-cell lymphoproliferative disorders[J].Clin Chem,1999,45(11):1906-1917.[3] Liu S,Shi Y,Ja WW,et al.Optimization of high-speed DNA sequencing on microfabricated capillary electrophoresis channels[J].Anal Chem,1999,71(3):566.[4] 周小棉,梅晓丹,刘大海,等.SARS病毒的微流控芯片实验室系统检测[J].现代科学仪器,2003,4:13-16.[5] T y e r s M ,M a n n M.F r o m G e n o m i c s t o P r o t e o m i c s [J ].Nature,2003,422(6928):193-197．[6] 潘爱平,王惠民,金庆辉,等.微流控芯片电泳免疫法检测β2微球蛋白[J].南通大学学报,2008,28(1):17-19.[7] 王惠民,汪骅,金庆辉,等.微流控芯片电泳测定血清小而密低密度脂蛋白及临床应用价值[J].临床检验杂志,2008,26(4):253-256.[8] Buhl A,Metzger JH,Heegaard NH,et al.Novel biosensor-based analytic device for the detection of anti-double stranded DNA antibodies[J].Clin Chem,2007,53(2):334-341．[9] 程伟,黄卫华,庞代文,等.微流控芯片操纵传输及实时监测单细胞量子释放[J].高等学校化学学报,2003,24(9):1585-1587.[10] Revzin A,Sekine K,Sin A,et a1.Development of a microfabricated cytometry platform for characterization and sorting of individual leukocytes[J].Lab Chip,2005,5(1):30-37．用户健康信息学的起源与概念兰小筠 梁昌标[摘要] 本文主要讨论了国外用户健康信息学的起源、概念、研究内容和服务对象等内容，以此来为我国卫生保健事业的发展提供一点借鉴意义。