微流控纸芯片

同型半胱氨酸检测方法的研究进展

肖倩;杨颖;甘家宝;张瑞云;刘春叶

【摘要】同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)在细胞和组织的生长中起重要作用,人体Hcy水平与病理过程和人类疾病密切相关,实现准确、快速、高选择性地检测血尿中Hcy含量,对生命科学研究以及临床诊断具有重要的作用.对Hcy的检测方法进行了综述,分别对放射酶法、免疫法、HPLC法、质谱法、毛细管电泳法、微流控纸芯片法等的优缺点进行对比总结,为Hcy的研究和临床诊断提供了参考.

【期刊名称】《广州化工》

【年(卷),期】2019(047)010

【总页数】4页(P14-16,39)

【关键词】同型半胱氨酸;检测方法;微流控纸芯片

【作者】肖倩;杨颖;甘家宝;张瑞云;刘春叶

【作者单位】西安医学院药学院,陕西西安710021;西安医学院药学院,陕西西安710021;西安医学院药学院,陕西西安710021;西安医学院药学院,陕西西安710021;西安医学院药学院,陕西西安710021

【正文语种】中文

【中图分类】R1

同型半胱氨酸(homocysteine，Hcy)是含有硫分子的氨基酸，主要来源于进食过程中的蛋氨酸，即甲硫氨酸去甲基化形成Hcy。Hcy本身不参与蛋白质合成，也不进行编码，血液中的Hcy含量是人体健康的重要指标，Hcy浓度增高，将使人体的DNA不能很好地修复从而面临更高的疾病风险。此外，它还会引起重金属和自由基等人体代谢废物在体内积聚，导致各种炎症、细胞损伤。因此，检测Hcy在人体内的含量对上述疾病的预防、诊断和治疗非常重要，本文对目前Hcy检测方法进行。

1 放射酶分析法

放射酶实验(Radio enzymic Assays) [1]，是最早测人类血清Hcy的方法。1981年，Kredich[2]提出相关理论。1984年，Ueland P M等[3]测定了大鼠、兔子组织提取液中的Hcy。1985年，Helga Refsum等[4]测定了人血清中的Hcy含量。方法如下：清液加碱液，调节pH至7，加有机还原剂二硫代苏糖醇(DTT)，37 ℃放置10 min；利用活性炭不能吸附Hcy的特点，除去组织液中的其他腺苷；最后，Hcy在水解酶的催化下和同位素标识的腺苷发生反应，生成有放射性的s-腺苷半胱氨酸(SAH)，用HPLC进行定量。实验证实，血清中70%的Hcy可与血浆中的载体蛋白组合。放射酶分析法敏感性和特异性比较好，但测量范围小，样品处理过程繁琐，需要经过酶培养、蛋白质沉淀、中和反应等步骤。但是，该方法可改进为采用薄层色谱或纸层析代替HPLC进行检测[5]，不需要昂贵的仪器，实验简单易行。

数字微流控芯片上液滴驱动

第２８卷　第１１期２０２０年１１月光学精密工程　OpticsandPrecisionEngineering Vol．２８　No．１１ Nov．２０２０

收稿日期:２０２０Ｇ０６Ｇ０１;修订日期:２０２０Ｇ０６Ｇ１１．基金项目:国家科技支撑计划资助项目(No．２０１５BAI０１B１４);重庆市高等教育教学改革研究一般项目(No．１７３１１４);重庆理工大学研究生教育优质课程项目资助(No．yyk２０１７１０６);重庆市技术创新与应用示范(社会民生类)一般项目(No．cstc２０１８jscxＧmsyb０２９０).文章编号　１００４Ｇ９２４X(２０２０)１１Ｇ２４８８Ｇ０９数字微流控芯片上液滴驱动王　洪,郑　杰,闫延鹏,王　淞,李浩正,崔建国∗(重庆理工大学药学与生物工程学院,重庆４０００５４)摘要:为提高数字微流控芯片上液滴驱动能力及效率,开展了数字微流控系统的设计及平台搭建研究,该系统包括上位机控制软件、下位机硬件系统和DMF芯片三部分.提出一种曲边四边形组合电极,该电极图形边缘能与液滴保持更大的重合度,可提供更大的初始驱动力.测试了芯片上空气浴和油浴中液滴的驱动控制,测得在空气浴中碳酸丙烯脂液滴的平均速度为２５μm/s,在油浴中碳酸丙烯脂液滴的平均速度为２６０μm/s.实验结果表明,所设计的曲边四边形电极可有效增强液滴的驱动控制能力.关　键　词:数字微流控;液滴操控;电极图形;液滴驱动中图分类号:TP２７３;TN４９２文献标识码:A doi:１０．３７１８８/OPE．２０２０２８１１．２４８８DropdrivingondigitalmicrofluidicchipWANGHong,ZHENGJie,YANYanＧpeng,WANGSong,LIHaoＧzheng,CUIJianＧguo∗(CollegeofPharmacyandBioengineering,ChongqingUniversityofTechnology,Chongqing４０００５４,China)∗Correspondingauthor,EＧmail:cjg９９８＠hotmail．comAbstract:Toimprovethedrivingcapabilityandefficiencyofdropletsonadigitalmicrofluidic(DMF)chip,aDMFsystemwasdesignedandplatformbuildingresearchwasconducted．Thesystemincludesthreeparts:uppercomputercontrolsoftware,alowercomputerhardwaresystem,andaDMFchip．Acurvedquadrilateralcombinedelectrodeisproposed．Theedgeoftheelectrodepatterncanmaintainagreaterdegreeofcoincidencewiththedropletandcanprovideagreaterinitialdrivingforce．Drivecontrolofthedropletsinairandoilbathsonthechipwastested,andtheaveragevelocitiesofpropylenecarbonatedropletsweremeasuredtobe２５and２６０μm/sinairandoilbaths,respectively．Theexperimentalresultsdemonstratethatthecurvedquadrilateralelectrodedesignedinthestudycaneffectivelyenhancedrivecontrolofthedroplet．Keywords:digitalmicrofluidics;dropletmanipulation;electrodepattern;dropletdrive１　引　言数字微流控芯片是近年发展起来的一种新兴操控微小体积液滴的技术[１Ｇ２].该类液滴主要运动于芯片的平面上,芯片上运动的液滴与常规通道内运动的液滴数量以及所处环境大为不同,数字微流控芯片往往以单个或数个液滴为对象,可驱动液滴在芯片平面上向四周自由运动.芯片上液滴驱动方法主要包括介电润湿驱动[３]、热毛细管驱动[４]、光诱导驱动[５Ｇ６]、表面声波驱动[７Ｇ８]及磁力驱动[９Ｇ１０]等.基于介电润湿效应(ElectrowettingonDielectric,EWOD)的平面液滴驱动技术作为芯片上液滴控制技术的主流,随着电子技术的融入,在器件的高度集成、操控便捷性上具有明显优势,通常将基于EWOD的液滴控制技术称作数字微流控(DigitalMicrofluidic,DMF)[３,１１Ｇ１２].DMF在液滴控制能力上展现出高度灵活性和执行多重并行生物化学反应的能力,这引起了研究者们的极大兴趣.从结构设计角度看,DMF器件主要分为单板和双板两种形式,也分别称作开放式系统和封闭式系统,组成部件主要包括基板、电极、介电层和疏水层[３,１３].目前,DMF装置基板一般由玻璃、硅晶片、印刷电路板(PCB)、纸基衬底等材料组成[１４].电极材料一般选择金属材料(金、铬、银、铜、铝等)和其他材料(ITO或掺杂多晶硅等)进行图案化形成电极阵列[１５].介电层和疏水层材料的合理选择对降低液滴驱动电压具有重要意义,通常采用的介电层材料包括聚四氟乙烯、聚对二甲苯、二氧化硅、PI(聚酰亚胺)、P(VDFＧTrFE,聚偏氟乙烯Ｇ三氟乙烯)、PDMS或SUＧ８等;疏水层材料一般为含氟聚合物材料(Teflon和CYTOP等)[３,１４Ｇ１５].在DMF芯片研究中,研究人员除了从制作器件的材料方面出发去提高液滴的驱动能力,也从液滴驱动电极图形的结构入手,寻求更加有效的液滴控制效果.通过优化液滴驱动电极设计,可有效增强液滴驱动效果,相比选择价格高昂的DMF装置器材,这种途径更加经济,适用于大多普通实验室开展DMF芯片研究.因此,本文从电极图形结构设计出发,开展了DMF软硬件系统的设计及平台搭建,提出了一种新型DMF芯片电极结构,用于提高阵列电极上液滴的驱动效率.２　液滴驱动机理介电质表面的电润湿现象是指在外加电场下,原来疏水的介电质表面由于电荷的大量积聚使基底与其上液滴的固液界面自由能减小,引发亲水变化,这种现象称作EWOD,又叫介质上电润湿效应[１６].液滴接触角与固、液、气三相的表面张力关系可借助Young方程式进行推导;液滴表面张力的变化可通过外加电压进行控制,有关动态表面张力发生的改变可由Lippmann方程表示;结合Young方程和Lippmann方程可以建立表示固液接触角θ与外加电压关系的LippmannＧYoung方程,该方程对电润湿现象给出了较为合理的量化解释,并为DMF芯片设计、介电层制备以及液滴驱动提供了较为完善的理论支持[１６].此后,有学者在此基础上又提出将两个电极都不与液滴接触的介电润湿模型.在此模型基础上,如果将电场作用在液滴的一侧,致使介电质层的固液表面张力发生变化,造成液滴两侧界面能失衡,即可驱动液滴移动[１７].液滴EWOD驱动模型如图１所示.液滴处于底板驱动电极之上,电极上被介电层和疏水层覆盖[１８].通过对液滴邻近电极施加电压实现液滴向已施加电压的电极方向运动,即vd＝v时,液滴向右运动.在移动过程中,液滴保持动态接触角.图１中位置A处每单位长度沿着电极表面向右的净作用力fA可以表示为:fA＝γsg－γlgcosθd－γsl(v)．(１)位置B处每单位长度沿着电极表面向右的净作用力fB可以表示为:fB＝－γsg＋γlgcosθd＋γsl(０)．(２)那么沿着电极表面每单位长度液滴的总驱动力可表示为:fm＝fA＋fB＝γsl(０)－γsl(v)＝γlg(cosθv－cosθ０)．(３)在该驱动合力的作用下液滴将移动到右侧电极.

微流控多层纸芯片研究乳腺癌组织的微环境酸化

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微流控多层纸芯片研究乳腺癌组织的微环境酸化

作者：严伟张琼陈斌梁广铁李伟萱周小棉刘大渔

来源：《分析化学》2013年第06期

摘要将多层纸芯片技术用于肿瘤微环境酸化研究。将种植有乳腺癌细胞的8层硝酸纤维素薄膜叠放行封装于芯片中，用以模拟3D乳腺癌组织。灌流培养多层纸芯片乳腺癌组织数天后拆分多层纸芯片，以检测各层薄膜上细胞生存、增殖和胞内乳酸含量，解析不同深度下肿瘤细胞微环境酸化程度。实验表明，细胞酸化程度受灌流速度影响，高灌流速度可以增加纸层上细胞密度，酸性代谢产物排出增加。缺氧也是导致微环境酸化的重要因素。随着氧气扩散距离的增加，酸化程度加重，并且肿瘤细胞生存率和增殖率相应降低。

关键词微流控芯片；乳腺癌；微环境酸化；三维细胞培养；纸芯片细胞培养

图解纸芯片制作及应用进展

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图解纸芯片制作及应用进展

作者：齐云龙丁永胜

来源：《现代仪器与医疗》2013年第03期

摘要纸可以作为分离和快速检测技术的支撑材料，采用纸质微流控芯片可实现传统试纸所无法实现的对多组分目标物的同时、定量分析，满足对样品中临床疾病标志物和食品、环境中重要污染物的快速、廉价和便携式分析的需求。目前已开发许多快速、简便、重复性好、成本低的纸芯片制备方法。本文以图解方式简要介绍国内外在纸芯片制作及应用方面的研究进展。

关键词图解纸芯片制作应用进展

前言

微流控芯片（Microfluidic Chip）借鉴半导体微加工技术和（或）微电子工艺在芯片上构建微流路系统（由储液池、微反应室、微通道、微电极、微电路中的一种或几种组成），加载生物样品和反应液后，在压力泵或电场的作用下形成微流路，在芯片上进行一种或连续多种反应，可达到高通量快速分析的目的。

“芯片实验室（Lab-on-a-chip）”或称微全分析系统（Miniaturized Total Analysis System，µ-TAS）意指把生物和化学等领域中所涉及的样品制备、生物与化学反应、分离检测等基本操作单元集成或基本集成到芯片上，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。

功能化芯片实验室大体包括3部分：芯片；分析仪，包括驱动源和信号检测装置；实现芯片功能化方法和试剂盒。

采用微流控芯片分析具有突出优点：（1）系统微型化，芯片面积常为数平方厘米；（2）试样、试剂消耗低，污染少；（3）分析速度快、高通量（通道短，场强高，分离快）；（4）自动化、集成化程度高——反应、分离可控性大大提高，在集成化基础上可制成便携式仪器用于现场分析。其研究应用日趋广泛，涉及生命科学、化学、材料、生物合成、生化诊断分析、药物筛选等领域[1～9]。

污水氨氮检测方法问题分析及改进探究

摘要：氨氮是以游离氨和钚离子形式存在的氮，是无机氮。氨基氮一般是以有机自由基形式存在的氮，大部分是有机物之一，如氨基酸中的氮。甲醛滴定法和乙酰丙酮比色法一般用于氨基氮测定，纳氏试剂比色法通常用于氨氮测定。

本文基于污水氨氮检测方法问题分析及改进探究展开论述。

关键词：污水氨氮；检测方法；问题分析；改进探究

引言

近年来，随着污水处理厂建设和运行规模的增加，污水处理厂已经成为水体氮循环系统的重要组成部分，承担着减少自然界氨氮总量的重要任务。因此，污水处理厂氨氮的检测不仅是污水处理厂稳定运行的需要，也是反映自然环境水体氮减排量的依据。因此，确保氨氮检查结果的准确性至关重要。

１检测方法及原理

氨氮测定是废水监测中非常重要的一项指标与内容，但受多方因素影响，氨氮测定中可能出现处理后废水中氨氮含量高于处理前、氨氮检测结果高于总氮含量、以及表观较差水样氨氮检测值低或未检出等一系列测定结果异常现象。水中以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物，该络合物的吸光度与氨氮含量成正比，于波长４２０ｎｍ处测量吸光度量。氨氮就是在水中以“铵离子”（ＮＨ４＋）和“游离氨”（ＮＨ３）的形式存在的氮。一般植物有机物的含氮量比动物有机物低一些。在人和动物的粪便中，含氮的有机物具有不稳定性，易分解为氨。所以水中如果含有大量的铵离子或氨就说明氨氮含量高。氨氮含量是判断水质的优劣的指标之一，可以直观的表现该水质的污染程度和自净能力，因此污水氨氮检测可以对生态环境中水质的污染程度和自净能力进行评价。

2氨氮检测结果高于总氮含量

这一现象同样在废水氨氮指标监测中较为常见，尤其容易出现在医院废水、生活污水处理实例中（部分氨氮含量较高地表废水处理中也可能发生该问题）。分析导致氨氮检测结果高于总氮含量这一异常情况的原因在于：总氮的主要构成以无机氮、有机氮这两个部分（无机氮可进一步划分为硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、以及氨氮等）。从总氮具体构成上来看，理论意义上氨氮含量检出值应低于总氮含量检出值。但部分实例在排除偶然误差后仍然出现氨氮检测结果高于总氮含量的异常问题，因此需工作人员进一步对总氮、氨氮的测定原理以及操作过程进行详细分析，其原因可以归集为，氨氮测定中不存在可能导致测定结果异常偏高的系统误差因素，但在总氮测定时需加入一定比例碱性过硫酸钾溶液，可能在碱性环境下导致废水水样中氨氮转换为氨水，在挥发效应作用下生成水分以及氨气，造成总氮含量测定结果偏低。针对这一问题，需工作人员对总氮测定前处理方法进行改进，尽可能消除受碱性环境影响所存在的系统误差，以提升氨氮检测结果与总氮含量的相符性。

微流控纸芯片专利技术综述

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微流控纸芯片专利技术综述

作者：张若剑刘俊

来源：《科技视界》2018年第24期

【摘要】微流控芯片具有样本需求量少、高通量、分析速度快、成本低、集成度高、多元化、可定制等诸多优点，是医药生物以及化学领域的新兴的实验装置和热门的研究方向。纸芯片是一类新的、具有独特优势的微流控芯片类型，特别适于一次性分析。本文利用国内外专利数据库对关于微流控纸芯片的专利技术进行了数据分析。

【关键词】微流控；纸芯片；疏水剂；蜡印

中图分类号： TN492 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）24-0198-002

DOI：10.19694/ki.issn2095-2457.2018.24.095

0 引言

微流控（Microfluidics）是一种在微米尺度上操作、控制流体的技术。微流控芯片是微流控技术实现的平台。通过分析仪器的集成化、微型化，可把实验室中的分析仪器功能集成到几个平方厘米大小的芯片上。传统的微流控芯片主要以玻璃、硅片、高聚物等材料作为基底，以微通道为网络，将微泵、微阀、微电极、微反应器、检测元件等功能器件像集成电路一样集成在微芯片上。

纸基微流控芯片即“微流控纸分析器件”（microfluidic paper-based analytical devices，μPADs）的概念，通过各种微细加工技术，在滤纸上构建流体通道网络及相关分析器件，建立“纸上微型实验室”（lab-on-paper）[1]。μPADs将滤纸廉价易得、生物相容性好等特点与微流控芯片的传统优势相结合，一经提出就引起了广泛的关注[2]。

纸基微流控芯片特别适于制作“用后即弃”的一次性分析传感器，具有巨大的应用潜力。

（1）纸基微流控芯片的加工技术

微流控芯片在细菌检测领域的应用研究

微流控芯片是目前微全分析技术的研究热点。微流控芯片分析技术是一门以芯片为实验平台，以分析化学作为基础，依托于微机电加工技术，结合微管道网络作为结构特征，将生命科学为主要应用对象的一种分析科学。微流控分析芯片最早在美国被称为“芯片实验室”，在欧洲则被称为“微整合分析芯片”，近年来，伴随着材料科学、微纳米加工技术和微电子的发展，微流控分析芯片也进行了快速式发展。

微流控芯片的优点有：体积轻巧、样品和试剂用量少，反应迅速、大量平行处理及可抛弃式等。因此被广泛应用于生物技术研究的诸多方面，这其中也包括今天要说的细菌检测。

研究表明，用微流控芯片技术检测食源性致病菌敏感度高。陈炯等利用微流控芯片技术检测食物中的致性菌群，可以同时检测出4种食品中常见的致性菌群，即霍乱弧菌、沙门氏菌、志贺氏菌和副溶血性弧菌。此方法对霍乱弧菌、沙门氏菌、志贺氏菌、副溶性弧菌分别达到100%、96.7%、100%，对4种菌株均具有较好的检测效果。

国外有人研制出一种蛋白质芯片，可用于筛选和鉴定沙门氏菌、大肠杆菌属、葡萄球菌属、弯曲杆菌属和李斯特菌属5种食品中的常见细菌。本发明的芯片对5种常见的致性有良好的识别能力。但是，Rwal等针对5种细菌的10种PCR检测方法整合到微流控芯片中，发现微流控芯片中PCR的检出率比PCR的检出率低10倍。

微流程芯片技术是一种灵敏度高，特异性强的临床细菌检测技术，除了相对节省时间外，每一个样品的成本都比传统方法要低，其中包括对处理微流程芯片的特殊设备以及用于存储微流程芯片试剂的冰箱/冷冻室的要求。国外研究人员研究了用微流控芯片检测军人运动期间急性腹泻的原因，结果发现与实时病原荧光PCR法检测的结果一致。

李一伟提出了一种快速细菌检测方法，以琼脂糖微流控芯片为载体，将几百微升的样品富集到几升的表皮升中，捕捉效率达90%。根据细菌密度计算出富集倍数，其最大值可达1000万倍。尿样品和尿样品均可富集于琼脂糖微流动芯片中。最终结合荧光免疫染色，成功地检测了患者的血样中的葡萄球菌感染。

纸基微流控芯片的研究进展及趋势

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纸基微流控芯片的研究进展及趋势

作者：吴静徐军飞石聪灿

来源：《中国造纸学报》2018年第02期

摘要：纸张由于来源广泛、造价低廉、易于加工、生物样品相容性较好、可降解等诸多优点，常被用作承载分析诊断测试的基底材料。自2007年起，纸基微流控技术逐渐成为研究的热点，并涉及医学诊断、环境监测、生化分析等多个领域。目前，纸基微流控芯片已成为一种新型的平台技术，在低资源配置地区的快速诊断检测领域显示出了较大的应用潜力。本综述主要针对2007年以后的纸基微流控芯片的研究进展及趋势做论述。

关键词：纸基微流控芯片；制造工艺；结构设计；结果显示与读取；发展趋势

中图分类号：TS76；O652

文献标识码：A

DOI：1011981/jissn1000684220180257

1纸基微流控芯片的起源

微流控芯片技术是一种利用微米或亚微米通道控制微量（10-18～10-9 L）的液体样品或检测剂，进行生化分析或医学诊断的技术。这项技术最初起源于20世纪70年代末，Terry等实现了缩微的气相色谱在硅片上的构建，并演示了其进行混合气体成分分析的效果[1]。随后，在20世纪90年代初，Manz等首次提出微全分析系统（Miniaturized Total（Chemical）

Analysis Systems，μTAS）的概念[2]，该系统又被称为Lab on a Chip（LOC）。微流控芯片作为微型全分析系统的核心技术，它将生物化学分析过程构建在一个几平方厘米甚至更小的芯片上，通过微流通道控制试剂的输送，实现样品的制备、反应、检测等操作，在医学诊断、环境监测、生化分析等领域极具应用潜力。目前，微流控芯片已经发展成为世界上最具代表性的微集成化技术之一。

以纸张为基底构建检测平台有着诸多优点：造价低廉、环境友好、易于加工、可回收/再生、生物樣品相容性较好、过滤特性良好、可降解等。此外，由于纸张具有多孔亲水性的特点，在仅有毛细管力的作用下即可实现样品或试剂流体的输送[3]。利用纸张制作多孔实验板和纸基检测芯片并用于化学分析的概念可以追溯到19世纪三四十年代[45]。早在1949年，Muller等就开展了类似于微流控技术的工作，他们通过印制热熔蜡的方式制作了用于洗脱混合颜料的纸基检测装置[5]。而第一个用于半定量检测尿液中的葡萄糖的纸基传感器出现在19世纪50年代[6]；这项发明进一步发展为免疫纸基检测装置，并逐渐实现产业化。从2007年起，龙源期刊网

纸基微流控技术

纸基微流控技术是一种利用纸或其他多孔膜作为载体实现微流控的技术。该技术通过毛细管作用操纵微量流体，无需机械部件，如泵或其他控制器。通过在纸上设置疏水屏障来定义亲水通道和区域，从而实现功能。

与传统的微流控材料相比，纸基微流控技术具有成本低、操作简单、检测快速、设备便携、应用条件不受限、可处理少量液体，并可执行多路分析等优点。只需少量目标样品即可检测多种分析物，如蛋白质、环境污染物等。此外，滤纸在现场设置中是有利的，因为它能够从样品中去除污染物并防止它们沿微通道向下移动，使得该技术在缺乏先进医疗诊断工具的国家中特别适用。

纸基微流控芯片，也被称为“微流控纸分析器件”（microfluidic paper-based

analytical devices，μPADs），是纸基微流控技术的一种应用。这种芯片通过各种微细加工技术在滤纸上构建流体通道网络及相关分析器件，形成“纸上微型实验室”（lab-on-paper）。它将滤纸廉价易得、生物相容性好等特点与微流控芯片的传统优势相结合，特别适于制作“用后即弃”的一次性分析传感器，具有巨大的应用潜力。

总的来说，纸基微流控技术是一种具有广泛应用前景的微流控技术，尤其在医疗诊断、环境监测和食品安全等领域。

POCT介绍之四(微流控技术与免疫层析)1

前言：POCT不仅仅是试纸条加上配套仪器，更是患者身边或所在地使用的基于物理量、化学量和生物量技术体内外检测试剂、仪器和设备，是生物、纳米、计算机等多技术融合的产物。作为技术驱动型产物，目前，POCT产品正向着自动化、信息化、智能化技术平台发展。那么POCT方法具体有哪些呢？稍后的一些章节将带着大家来具体了解下POCT的发展历程及相关产业的介绍。

六、微流控技术与免疫层析

1、微流控技术简介

微流控（Microfluidics）技术指的是使用微管道（尺寸为数十到数百微米）处理或操纵微小流体（体积为纳升到阿升10-9~10-18L）的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室（Lab on a Chip）和微全分析系统（micro-Total Analytical System）。

微流控的早期概念可以追溯到19世纪70年代采用光刻技术在硅片上制作的气相色谱仪，而后又发展为微流控毛细管电泳仪和微反应器等。微流控的重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。目前，微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。在实际应用过程中，微流控可以把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一个几平方厘米的芯片上，自动完成分析全过程，其基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。由于微米级的结构，流体在微流控芯片中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。同时还有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、能耗低，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点。

2、微流控技术的发展历程