基于微流控的现代生物医学检测技术概述
微流控技术在生物检测中的研究
微流控技术在生物检测中的研究在当今生物医学领域，快速、准确且高效的生物检测技术对于疾病诊断、药物研发以及生命科学研究等方面具有至关重要的意义。
微流控技术作为一种新兴的科学技术，凭借其在微尺度下对流体的精确操控能力，为生物检测带来了革命性的变革。
微流控技术，简单来说，是指在微米尺度的通道中操控微小体积的流体。
这一技术的核心优势在于其能够将复杂的生物检测过程集成到一个小小的芯片上，实现了检测的微型化、集成化和自动化。
与传统的生物检测方法相比，微流控技术具有诸多显著的特点。
首先，微流控芯片的尺寸极小，通常只有几平方厘米甚至更小。
这使得试剂的消耗大大减少，不仅降低了检测成本，还有利于珍贵样本的检测。
其次，由于通道尺寸微小，流体在其中的流动具有独特的性质，如层流现象，能够实现对样品的精确分离和混合，提高检测的准确性和灵敏度。
再者，微流控技术可以将多个检测步骤集成在一个芯片上，减少了人工操作带来的误差，提高了检测的效率和重复性。
在生物检测中，微流控技术有着广泛的应用。
其中，细胞检测是一个重要的方面。
通过设计特定结构的微流控芯片，可以实现对细胞的捕获、分离和分析。
例如，利用微柱阵列结构可以从血液中捕获循环肿瘤细胞，为癌症的早期诊断提供了有力的手段。
此外，微流控技术还能够对细胞的生理状态进行实时监测，如细胞内 pH 值、钙离子浓度等的变化，有助于深入了解细胞的功能和疾病发生机制。
在蛋白质检测方面，微流控技术也表现出色。
基于免疫反应的原理，可以在微流控芯片上构建蛋白质检测的微阵列，实现对多种蛋白质的同时检测。
而且，由于微流控通道内的表面积与体积比很大，能够增加蛋白质与检测试剂的接触面积，提高反应效率，从而缩短检测时间。
核酸检测是微流控技术应用的又一重要领域。
通过在芯片上集成核酸提取、扩增和检测等步骤，可以实现对病原体基因的快速检测。
例如，在新冠疫情期间，微流控技术在新冠病毒的核酸检测中发挥了重要作用，为疫情的防控提供了有力的技术支持。
微流控技术在生物医学中的应用研究
微流控技术在生物医学中的应用研究在当今生物医学领域，科技的飞速发展为疾病的诊断、治疗和研究带来了前所未有的机遇。
其中，微流控技术作为一项新兴的前沿技术，正逐渐展现出其巨大的应用潜力。
微流控技术是一种在微米尺度空间对流体进行操控的技术，它将生物、化学、医学等领域的分析过程集成到一块微小的芯片上，实现了对微量流体的精确控制和处理。
微流控技术在生物医学中的应用极为广泛，其中一个重要的应用领域是疾病诊断。
在传统的诊断方法中，样本采集、处理和分析往往需要多个步骤和大型仪器设备，不仅操作繁琐，而且耗时较长。
而微流控芯片能够将这些步骤集成在一个小小的芯片上，实现从样本进样、预处理到检测的一体化操作。
例如，在血液检测中，微流控芯片可以快速分离血液中的细胞和血浆，对特定的生物标志物进行高灵敏度和高特异性的检测。
对于癌症等疾病的早期诊断，微流控技术能够检测到极微量的肿瘤标志物，大大提高了诊断的准确性和及时性。
在药物研发方面，微流控技术也发挥着重要作用。
药物筛选是新药研发中的关键环节，传统的方法往往效率低下、成本高昂。
微流控芯片可以模拟人体器官的微环境，构建细胞培养的微体系，实现对药物的高通量筛选。
通过在芯片上培养细胞，并控制药物的浓度和作用时间，可以更准确地评估药物的疗效和毒性。
此外，微流控技术还能够用于药物的合成和控释，精确控制药物的释放速率和剂量，提高药物的治疗效果。
细胞研究是生物医学领域的重要课题之一，微流控技术为细胞研究提供了全新的手段。
通过微流控芯片，可以精确地控制细胞的生长环境，实现单个细胞的捕获、培养和分析。
这对于研究细胞的生理、病理过程以及细胞间的相互作用具有重要意义。
例如，在干细胞研究中，微流控技术可以模拟干细胞的微环境，促进干细胞的分化和增殖。
同时，还可以利用微流控技术对癌细胞的迁移和侵袭能力进行研究，为癌症的治疗提供新的思路和方法。
在免疫分析领域，微流控技术也有着出色的表现。
免疫反应是生物体抵御病原体入侵的重要机制，对免疫反应的检测对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。
基于微流控技术的微生物检测系统研究
基于微流控技术的微生物检测系统研究微生物检测是一个关键的领域，因为它对于人类的健康和生活质量有着重要的影响。
微生物可以引起各种疾病，比如呼吸道感染、性传播疾病、中耳炎和食物中毒等等。
因此，及时准确地检测和诊断微生物疾病是非常重要的。
微流控技术是一种广泛应用于微型化生物芯片和生命科学工具的技术。
在微生物检测领域中，微流控技术也被广泛应用，因为它可以实现高通量、高灵敏度、低成本和自动化检测。
一、微流控技术简介微流控技术是一种利用微型化装置操纵微小流体和微型颗粒的技术。
它在生物和医学领域里有着广泛的应用。
微流控技术可以通过微小通道产生微流体，实现对微粒子和生物分子的单个或群体分析。
此外，微流控技术可以有效地控制反应的速率和均匀性，提高检测的灵敏度和特异性。
二、微生物检测系统的组成微生物检测系统包括微型化样品准备、微型化检测、自动化控制和数据分析等部分。
其中，微型化样品准备主要包括样品预处理和样品分离两个步骤。
微型化检测部分包括生物分子检测和细胞检测两类。
自动化控制部分包括各种机械和电子设备的自动化操作。
数据分析部分包括数据采集、数据存储和数据处理等。
三、微流控技术在微生物检测中的应用微流控技术在微生物检测中得到广泛应用，其主要原因是该技术可以实现高通量、高灵敏度、低成本和自动化检测。
此外，微流控技术还可以扩展到可移植设备、现场检测和快速测试等方面，满足各种实际应用的需要。
（1）基于微流控技术的细胞检测微流控技术可以通过对细胞进行排列、操纵、分离、分析和检测，实现细胞学分析的自动化和高通量化。
微流控技术可以实现对单个细胞的操作和操纵，以实现基于单细胞的分子遗传学物理特性研究和细胞诊断分析等。
其中，对于细胞数目少、尺寸小以及悬浮状态等难点问题，微流控技术能够提供一种高精度、高效率和高通量的解决方案。
（2）基于微流控技术的DNA检测微流控技术可以通过扩增、纯化、鉴定和分析，实现DNA的高灵敏度和高特异性的检测。
微流控技术在生物医学研究中的应用
微流控技术在生物医学研究中的应用微流控技术是一种将微小流体进行精准控制和操纵的技术，常用于生物医学研究中。
它不仅改变了传统实验手段，还提高了实验数据的稳定性和可靠性，同时降低了实验成本和时间消耗。
本文将介绍微流控技术在生物医学研究中的应用。
一、单细胞分离单细胞分离是生物医学研究中的一个重要问题。
传统的细胞分离方法，例如浮游、梭形和离心等方法，难以精准地分离细胞，容易造成误差。
而微流控技术可以对单个细胞进行精准分离和操作，并得到纯净的单细胞样品。
在肿瘤学、免疫学和基因组学等领域中，单细胞分离技术可以发挥重要作用。
二、细胞培养在体外细胞培养中，细胞的数量、生长速度和生长环境等都需要进行精准的控制。
使用微流控技术，可以通过微纳米流体通道实现细胞培养环境的控制和监测。
微流控芯片可以模拟活体生物环境，从而研究细胞的行为，包括细胞凋亡、细胞质流等。
三、筛选药物传统的生物化学筛选方法往往需要较高的代价和成本，而且还需要大量的物质和时间消耗。
微流控技术可以将试剂和样品限制在微通道内，从而降低了药物筛选的代价和成本。
药物筛选的精度也得到了提高，从而更快地发现具有良好药效的药物，为疾病治疗提供了新的思路和方法。
四、高通量检测高通量检测是现代生物医学研究中的一个重要问题，可以在极短的时间内处理大量的生物样品。
微流控技术提供了一种快速处理大量样品的方法，可以在微纳米流体中细致、快速、精准地对生物样品进行处理和检测。
高通量检测技术在蛋白检测和DNA分析中得到广泛应用。
五、细胞分析细胞的分析通常需要进行离子、电场等物理参数的测定，这样做的目的是监测细胞生理状况。
使用微流控技术测定细胞的物理参数变得更为方便。
通过提供微纳米流体通道，微流控技术可以对细胞内离子平衡、电场分布和分子扩散等参数进行实时测量和监测。
六、DNA测序DNA测序技术是生物医学研究中的一个重要方法，可以用于癌症诊断、基因疾病分析和个体化医学等方面。
微流控技术可以对DNA样品进行分离、净化和扩增，从而提高测序效率、准确性和精度。
微流控技术在生物医学中的应用
微流控技术在生物医学中的应用在当今生物医学领域，各种先进技术不断涌现，为疾病的诊断、治疗和研究带来了新的希望。
其中，微流控技术作为一项具有巨大潜力的创新手段，正逐渐展现出其独特的优势和广泛的应用前景。
微流控技术，简单来说，是一种能够精确操控和处理微小流体的技术。
它在微米甚至纳米尺度的通道中对流体进行控制、混合、分离和检测，其核心在于利用微小的通道和结构来实现复杂的生物化学过程。
在疾病诊断方面，微流控技术发挥着重要作用。
例如，在癌症早期诊断中，传统方法可能存在灵敏度不够高、检测时间长等问题。
而微流控芯片可以集成多种检测功能，实现对肿瘤标志物的高灵敏、快速检测。
通过在微通道内设计特定的抗体捕获区域，能够从少量血液样本中精准捕捉到微量的肿瘤标志物，大大提高了诊断的准确性。
同时，微流控技术还可以用于病原体的检测，如细菌、病毒等。
它能够快速分离和富集病原体，提高检测效率，为疾病的早期发现和及时治疗提供有力支持。
在药物研发领域，微流控技术也带来了诸多变革。
药物筛选是新药研发中的关键环节，传统方法往往需要大量的试剂和样品，成本高昂且效率低下。
微流控芯片可以创建微小的细胞培养环境，模拟体内的生理条件，从而更准确地评估药物对细胞的作用。
研究人员可以在芯片上同时进行多个药物浓度和组合的测试，大大提高了筛选的效率和准确性。
此外，微流控技术还可以用于药物释放的研究。
通过精确控制微通道内的流体流动，模拟药物在体内的释放过程，为优化药物制剂提供重要依据。
微流控技术在细胞研究方面也具有独特的优势。
细胞的培养、分选和分析对于理解细胞的生理和病理过程至关重要。
微流控芯片可以提供精确的细胞培养环境，控制细胞的生长和分化。
利用微流控的分选功能，可以根据细胞的大小、形态、表面标志物等特征，快速分离出特定类型的细胞，用于后续的研究和治疗。
在细胞分析方面，微流控技术能够实时监测细胞的代谢、分泌等生理活动，为细胞生物学研究提供更深入的信息。
微流控技术在生物医学领域的应用
微流控技术在生物医学领域的应用第一章：微流控技术概述微流控技术是将液体样本或药物以微小体积在微细管道中流动并进行精确操控的一种先进技术。
它可以在微米尺度上进行流体的混合、分离、检测和分析，具有高效、高灵敏度、快速、低成本、低废液产生等优势。
因此，在生物医学领域，微流控技术已经成为一种热门的研究方向。
本章将介绍微流控技术的原理和基本操控方法。
第二章：微流控技术在细胞分析中的应用细胞是生物体的基本结构和功能单位，了解细胞的行为对于研究疾病发生机制、筛选药物靶点等具有重要意义。
微流控技术可以实现对单个细胞的精确操控和实时监测，可以有效地进行细胞分离、培养、染色、筛选等操作。
同时，微流控芯片的微小尺寸和高通量特性也为高通量筛选和单细胞测序等研究提供了有力支持。
第三章：微流控技术在分子诊断中的应用分子诊断是一种以DNA、RNA、蛋白质等分子为目标的疾病诊断手段，具有高灵敏度、高特异性等优势。
微流控技术可以将分子诊断过程中的样品处理、扩增、杂交、检测等步骤进行集成和自动化，减少操作时间和样品用量，并提高检测的精确度。
微流控技术在肿瘤早期诊断、遗传病检测、感染病诊断等方面有着广阔的应用前景。
第四章：微流控技术在药物筛选中的应用药物筛选是研发新药的重要环节，传统的药物筛选方法由于消耗大量的样品和试剂、操作复杂等缺点而受到限制。
微流控技术可以在微小尺寸的芯片上集成多个反应单元，实现高通量的药物筛选。
利用微流控芯片可以对药物的毒副作用、药效等进行评估，加速药物研发过程，为临床治疗提供新药候选物。
第五章：微流控技术在体外诊断中的应用体外诊断是指在体外对临床样本进行检测和诊断的过程，微流控技术在体外诊断领域有着广泛的应用。
例如，在体外诊断中，微流控芯片可以实现快速、准确地检测血液中的生物标志物，用于早期肿瘤筛查、心脑血管疾病诊断等。
此外，微流控技术还可以用于遗传病基因检测、病毒检测等多个方面。
第六章：微流控技术的挑战与展望尽管微流控技术在生物医学领域已经取得了显著的进展，但仍然存在一些挑战需要克服。
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。
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摘 要：首先介绍了微泵和微阀等常用的微流控器件，然后介绍了利用微流控技术进行片上预处理的方法，包括细 胞分离、细胞裂解和微流控富集技术。最后，对微流控在免疫检测中的应用进行了介绍。现代医学检测需要一种 全自动、集成化、低成本并且易于操作的微流控系统，从这些方面考虑，给出了微流控生物芯片的一些改进方向。 关键词：微流控；生物医学检测；免疫检测；预处理；富集；无标记检测 中图分类号：ＴＱ０１６；ＴＱ０２８；Ｏ６５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１８）０６－１２２７－０５
微流控系统是利用制作在基底上的微沟道实现 特定功能 的 装 置，微 沟 道 的 尺 度 一 般 在 微 米 量 级。 生物医学检测中用到的微流控系统也叫做“生物芯 片”（ｂｉｏｃｈｉｐｓ），或者“微全分析系统”（ｕＴＡＳ，ｍｉｃｒｏ ｔｏｔａｌａｎａｌｙｓｉｓｓｙｓｔｅｍ）。传统的生物样品分析需要很 多大型仪器在专门的实验室中进行，这涉及到很多 操作步骤。利用微流控系统可以实现整个生物样品 分析的所有步骤，包括样品预处理，样品 ／试剂传输、 混合、反应、分离、检测和产物收集。这些小型的微 流控模块可以看作相应大型仪器的微缩版，把他们 组合起来就相当于组建了一个大型实验室，所以微 流 控 系 统 也 叫 做 “片 上 实 验 室 ”（Ｌａｂｏｎａｃｈｉｐ， ＬＯＣ）。利用微流控系统进行检测有很多好处，包括
问学者，北京市优秀博士毕业生，中英青年领袖对话中方代表，主要研究方向包括微流控芯片及其在医学领域 的应用。电话：０１０－６２７７２２６２，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｉｎｕｏ＠ｇ．ｈａｒｖａｒｄ．ｅｄｕ；ｃｈｅｎｇｙｉｎｕｏ＠ｏｕｔｌｏｏｋ．ｃｏｍ
１２２８
应用化工
第 ４７卷
统对微泵的要求有很大差异，比如植入体内使用的 微泵要求有很好的兼容性，在太空中使用的微泵要 求重量轻、稳定性好，而对于需要昂贵试剂的生化检 测，要求微泵能够处理极少量的液体。常用的微泵 控制 方 式 有 压 力 控 制［３５］、电 渗 控 制、电 水 力 控 制、 气动 控 制［６］、热 控 制［７］、离 心 力 控 制、表 面 张 力 控 制等。
Ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆｔｈｅｍｏｄｅｒｎｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＣＨＥＮＧＹｉｎｕｏ１，ＣＨＥＮＺｉｈａｏ２，ＬＩＪｉｎｆａｎ２
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｒｅｃｉｓｉｏｎＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＹｉｌｉｎｇＨｉｇｈＳｃｈｏｏｌ，Ｙｉｃｈａｎｇ４４３０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂｒｉｅｆｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｍａｊｏｒｄｅｖｉｃｅｓｉｎｔｈｅｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ ｂａｓｅｄｂｉｏｃｈｉｐｓ，ａｎｉｎｄｅｐｔｈａｎａｌｙｓｉｓａｂｏｕｔｔｈｅｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｅｌｌｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｆｒｏｍｗｈｏｌｅｂｌｏｏｄ， ｃｅｌｌｌｙｓｉｓ，ａｎｄｐｒｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｉｓｐｒｏｖｉｄｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｎ ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｍｏｄｅｒｎｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅｓｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇａｆｕｌｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ， ｃｏｍｐａｃｔ，ｌｏｗｃｏｓｔ，ａｎｄｈａｎｄｈｅｌｄｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｄｅｖｉｃｅ．Ｉｎｔｈｉｓｒｅｇａｒｄ，ｓｏｍｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈ ａｒｅｇｉｖｅｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｓ；ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ；ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ；ｌａｂｅｌ ｆｒｅｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ
微泵［２］用于为液体流动提供驱动力，不同的系
收稿日期：２０１７１０２５ 修改稿日期：２０１７１２２２ 基金项目：国家重大仪器专项（２０１３ＹＱ１９０４６７０１）；中国博士后科学基金第 ６２批清华大学成一诺 作者简介：成一诺（１９９０－），男，陕西西安人，清华大学博士后，清华大学、美国哈佛大学联合培养博士，美国耶鲁大学访
为了实现对流体的精确控制和实现特定的功 能，微阀是微流控系统中必不可少的器件。微阀主 要分为有源阀和无源阀，有源阀又可以分为机械式、 非机械式和外部系统驱动式，无源阀也可以分为机 械式和非机械式。抗背压较大的微阀有集成磁线圈 的常闭微阀［８］和可逆的相变微阀［９］。
目前微泵和微阀都已经有了很大的发展，结构 形式和原理多样，而且稳定性也都有了很大的提高。 实际应用中，要根据具体的系统要求，选择合适的微 泵和微阀。
较少的样品 ／试剂消耗，减少沾污，提高灵敏性，更少 的单位花费，更 低 的 功 率 消 耗，并 有 更 高 的 可 靠 性，另外其微小的体积有利于系统功能模块的集成， 实现检测系统的便携性，这促使微流控系统成为现 代生物医学检测的最佳选择［１］。
１ 微流控器件
无论是生物检测、药物测试，还是太空探索、环 境监测，需要毫升级及微升级液体的系统越来越多。 在这些系统中的液体往往需要被驱动、控制或者进 行各种各样的操作。这些操作需要各种各样的微器 件，比 如 微 泵、微 阀、微 过 滤 器、微 反 应 器 和 微 分 离 器等。
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第 ４７卷第 ６期 ２０１８年 ６月
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专论与综述
应 用 化 工 ＡｐｐｌｉｅｄＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．６ Ｊｕｎ．２０１８
櫴毷
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基于微流控的现代生物医学检测技术概述
成一诺１，陈子浩２，李锦帆２
（１．清华大学 精密仪器与机械学系，北京 １０００８４；２．夷陵中学，湖北 宜昌 ４４３０００）