微流控技術(shù)的優(yōu)勢

微流控技術(shù)的發(fā)展源于實現(xiàn)微型化、高通量和高靈敏度的生物檢測需求。20世紀(jì)90年代以來，微流控技術(shù)在芯片制造、生物分析、藥物篩選、基因測序等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。微流控技術(shù)相較于傳統(tǒng)實驗方法，有如下優(yōu)勢:

1.液體樣品僅需要極少的體積，通量與均勻性更高，能更有效地利用有限的生物樣品;

2.掌握了微型流體操控、分配、合并等技術(shù)，可以在幾秒鐘內(nèi)完成精確的混合、擴(kuò)增、檢測操作;

3.微流控芯片可以很好的整合多樣生物反應(yīng)過程，將分析時間大大縮短，從而達(dá)到高通量芯片分析的目的。

基于微流控技術(shù)的生物芯片制造

基于微流控技術(shù)的生物芯片是由微流控芯片和生物分析系統(tǒng)構(gòu)成。微流控芯片通常采用類似于半導(dǎo)體晶片的成像技術(shù)制造，芯片結(jié)構(gòu)由一系列的集合電路單元，包括毛細(xì)管、反應(yīng)器、混合加熱、分離等微型化流道組成，其中生物分子在微流道中可以受到特定物理和化學(xué)環(huán)境影響，然后由控制流程導(dǎo)致較復(fù)雜的微觀反應(yīng)。

常用的芯片制造材料有玻璃、硅膠、聚合物和陶瓷等。制造過程中一些微縮的流道和反應(yīng)池壁往往會受到表面張力和液體流動產(chǎn)生的剪切力的影響，因此需要精密的控制技術(shù)和制造設(shè)備支持，其中微流控技術(shù)的優(yōu)勢在于它能在微小范圍內(nèi)實現(xiàn)較為穩(wěn)定的液體操控和反應(yīng)條件控制。需要指出的是，生物芯片制造技術(shù)存在一定的難度，同時需要兼顧生物芯片的靈敏度和穩(wěn)定性，或與研究應(yīng)用的區(qū)別，因此制造技術(shù)和應(yīng)用測試需要一定的前期設(shè)計和實驗手段。

基于微流控技術(shù)的生物芯片應(yīng)用

基于微流控技術(shù)的生物芯片在生命科學(xué)、醫(yī)藥領(lǐng)域等方面得到了廣泛的應(yīng)用，因其具有快速、可靠、低成本、低污染等優(yōu)勢，以及拓寬了科學(xué)家們行業(yè)認(rèn)知的廣闊空間。

1.醫(yī)學(xué)檢驗領(lǐng)域

微流控技術(shù)可用于醫(yī)學(xué)檢驗儀器的開發(fā)，如醫(yī)學(xué)檢驗芯片等，能夠快速、準(zhǔn)確、低價地檢測多種疾病。微流控芯片比傳統(tǒng)芯片需用的時間、樣本量和價格都低很多，更適合臨床檢測的需求，其檢測孔徑也相對較小，能提高檢測的靈敏度。

2.藥物篩選領(lǐng)域

微流控技術(shù)可用于藥物篩選實驗領(lǐng)域，對特定病毒或癌細(xì)胞等進(jìn)行快速篩選，以了解特定藥物對它們產(chǎn)生的反應(yīng)。微流控芯片可在幾秒鐘內(nèi)實現(xiàn)非常方便的小樣本和高通量的藥物篩選。

3.人類細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域

微流控技術(shù)可用于生物芯片制造領(lǐng)域，可以更好地完成對人類細(xì)胞培養(yǎng)的實驗。與傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)方法不同，微流控芯片培養(yǎng)成本更小、更可控，使細(xì)胞繁殖更快，且保持細(xì)胞的適當(dāng)高度和密度。

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