微流控芯片技術的應用領域

微流控芯片技術可以用于各個分析領域，如生物醫(yī)學、新藥物的合成與篩選、以及食品和商品檢驗、環(huán)境監(jiān)測、刑事科學、軍事科學和航天科學等其他重要應用領域。目前的應用重點主要集中于在生物醫(yī)學領域：核酸分離和定量、DNA測序、基因突變和基因差異表達分析、蛋白質(zhì)的篩分、藥物研究等。

(1) 微流控芯片技術用于毛細管電泳分離：毛細管電泳芯片是微流控芯片中發(fā)展最早、發(fā)展最快的一項芯片技術。在對DNA片段、多肽、蛋白質(zhì)等生物分子分析中，表現(xiàn)出超強分析能力，被認為是后基因時代中最有希望攻克蛋白質(zhì)研究、基因臨床診斷等科學難題的分離分析手段之一。

(2) 微流控芯片技術用于基因測序：從基因測序原理來講，芯片毛細管電泳測序表現(xiàn)出了更大的優(yōu)越性：首先芯片有獨特的注樣方式和更細的分離通道，能實現(xiàn)DNA的快速分離;另一方面微流控芯片采用微加工技術進行制造，一塊芯片上可集成更多的毛細管，實現(xiàn)高通量測序;最后實現(xiàn)了產(chǎn)物處理和分析的集成化，減少了人為干擾。

(3) 微流控芯片技術用于PCR反應：用微流控芯片進行PCR擴增及相關檢測時，可大大簡化操作步驟、顯著提高檢測效率。把PCR芯片與毛細管電泳芯片二者集成起來，該芯片系統(tǒng)集取樣、PCR擴增和CE分離于一體，節(jié)省了試劑消耗、加快了分析速度，同時也避免了實驗操作中的人為污染。

(4) 微流控芯片技術用于器官芯片：器官芯片是指在一塊微流控芯片平臺上模擬器官功能的一種科學技術。其主要目標是通過在芯片上模擬生物體的環(huán)境，進行細胞、組織和器官培養(yǎng)，研究并控制細胞在體外培養(yǎng)過程中的生物行為，實現(xiàn)模擬生物體環(huán)境的器官移植和藥物性評價等。目前已有腎芯片、肝芯片、胰島芯片、腸芯片、血管糖鄂芯片和腫瘤新品等的臨床應用。

(5) 微流控芯片技術用于液體活檢：通過構建微流控微柱陣列芯片，實現(xiàn)CTC的高效捕獲與無損釋放。該方法在癌癥的精準診斷、用藥指導、療效評估方面具有重要的應用前景。

(6) 微流控芯片技術用于單細胞分析：由于細胞與細胞之間存在差異，群體細胞的研究結果只能得到一群細胞的平均值，這往往會掩蓋個體差異信息。微流控芯片為細胞生物功能研究提供了新思路。

(7) 微流控芯片技術用于核酸分析：采用微流控芯片技術用于PCR擴增及相關檢測可簡化操作步驟及顯著提高檢測效率。

(8) 微流控芯片技術用于藥物篩選：細胞藥物篩選的高通量化、減低藥物篩選成本、二維結構或者三維微結構區(qū)域可產(chǎn)生低剪切力、集成化優(yōu)勢明顯。

審核編輯：湯梓紅