高科技微流控芯片平台

基于微流控芯片的链式聚合反应（PCR）更进一步的产品是可集成样品前处理的基因鉴定方法之一。由于具有高度重复和低消耗样品或试剂的特性，这种自动化和半自动化的微流控芯片在早期的药物研发中，得到了广泛应用。Caliper的商业模式是将芯片看作是与昂贵的电子学和光学仪器相连接的一个消费品，目前，已被许多公司采用。每个芯片完成一天的实验运作的成本费用大概是5美元，而高通量的应用成本是几百到几千美元，但预计可以重复循环使用几百或几千次，以一次分析包括时间和试剂的成本计算在内，芯片的成本与一般实验室分析成本相当。微流控芯片的发展优势是什么？高科技微流控芯片平台

微流控芯片反应信号的收集和分析的难题：由于反应体系较小，故而只产生较低的信号强度，如何收集并分析芯片中产生的信号，是微流控芯片研究的另一项重点，因此，微流控芯片大多需要庞大的信号读取和分析设备。近年来便携性、自动化、敏感的新型微流控芯片读取设备受到科研人员关注。Hu等设计和制造的自动化微流控芯片检测仪器，体积小，功能完善，能够自动连接微流控芯片压力出口和蠕动泵的负压连接器，精确地操控微量液体，并通过内置检测和分析模块，实现自动化、可重复的快速免疫分析。此外一些团队已设计出体积更小的手持式设备用于定量测量反应信号采用微纳米加工的微流控芯片代加工利用微流控芯片做疾病抗原检测。

肠道微流控芯片（GoC）：GoC系统模仿人类肠道的生理学。它解释了肠道的主要功能，即消化、营养物质的吸收、肠神经的调节、体内废物的排泄、以及伴随微生物共生体的人体肠道的病理生理学。GoC模型主要用于精确复制具有所需微流控参数的肠道体内环境。Kim等人研究了当人类GoC被肠道微生物群落占据时肠道的蠕动运动。通过对齐两个微通道（上部和下部）来设计微型器件，该微通道雕刻在PDMS层上，该PDMS是通过基于MEMS的微纳米制造工艺制作的模板翻模制备而来，且PDMS层由涂有ECM的多孔柔性膜隔开。如图所示，该装置被模仿人类肠道生理学的人肠上皮细胞包裹。这样的系统可以模拟人类肠道在某些特定因素下的蠕动运动，即流体流速。

ThinXXS公司Thomas Stange博士认为，虽然原型设计价格高且有风险，微制造技术已不再是微流控产品商业化生产的主要障碍。对于他们公司所操纵的高价药品测试和诊断市场，校准和工艺惯性才是主要的障碍。ThinXXS于6月推出了一款新的微芯片产品QPlate，同时宣称该产品结合了MEMS硅微处理、微铸技术以及印制电路板技术。QPlate是与丹麦Sophion Bioscience公司合作开发的，是QPatch-16 system的组成部分，QPatch-16 system可平行的测量16个细胞离子通道。微流控芯片技术用于基因测序。

微流控芯片在石英和玻璃的加工中，常常利用不同化学方法对其表面改性，然后可以使用光刻和蚀刻技术将微通道等微结构加工在上面。玻璃材料的加工步骤与硅材料加工稍有差异，主要步骤有:1)在玻璃基片表面镀一层 Cr，再用甩胶机均匀的覆盖一层光刻胶；2)利用光刻掩模遮挡，用紫外光照射，光刻胶发生化学反应；3)用显影法去掉已曝光的光胶，用化学腐蚀的方法在铬层上腐蚀出与掩模上平面二维图形一致的图案；4)用适当的刻蚀剂在基片上刻蚀通道；5)刻蚀结束后，除去光刻胶，打孔后和玻璃盖片键合。标准光刻和湿法刻蚀需要昂贵的仪器和超净的工作环境，无法实现快速批量生产。微流控芯片技术用于液体活检。山西微流控芯片单细胞分析

微流控芯片的基本实现方式有：MEMS微纳米加工技术、光刻、飞秒激光直写、LIGA、注塑、刻蚀等等；高科技微流控芯片平台

lab-on-chip 产生的应用目的是实现微全分析系统的目标－芯片实验室，目前工作发展的重点应用领域是生命科学领域。当前（2006）研究现状：创新多集中于分离、检测体系方面；对芯片上如何引入实际样品分析的诸多问题，如样品引入、换样、前处理等有关研究还十分薄弱。它的发展依赖于多学科交叉的发展。目前媒体普遍认为的生物芯片（micro-arrays），如，基因芯片、蛋白质芯片等只是微流量为零的点阵列型杂交芯片，功能非常有限，属于微流控芯片（micro-chip）的特殊类型，微流控芯片具有更广的类型、功能与用途，可以开发出生物计算机、基因与蛋白质测序、质谱和色谱等分析系统，成为系统生物学尤其系统遗传学的极为重要的技术基础。 高科技微流控芯片平台