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什么是微流控

微流控是由生物、化學、醫(yī)學、流體、材料、機械、電子等學科交叉而成的創(chuàng)新型研究熱點，既是一門通過微通道（尺寸為數(shù)十到數(shù)百微米）來研究流體力學的自然科學，又是一門通過微型化設(shè)備來操縱微流體（體積為微升到納升）的系統(tǒng)技術(shù)。微流控芯片是微流控的核心，因為其具有微型化、集成化等特征，也被稱為芯片實驗室（Lab on a Chip）和微全分析系統(tǒng)（micro-Total Analytical System）。

一種多層器官培養(yǎng)微流控芯片

微流控的優(yōu)勢

微流控在時間和空間上，都為分子濃度控制帶來了全新的技術(shù)解決方案，具有以下優(yōu)勢：

- 縮短分析時間

- 高分辨率，高靈敏度

- 便于實現(xiàn)高通量檢測

- 樣品和試劑消耗量很少

- 便于實現(xiàn)設(shè)備的集成化、微型化與便攜化

- 降低成本

微流控的重要特征之一是：在微尺度環(huán)境下，流體將呈現(xiàn)出一些*的性質(zhì)，如層流和液滴等。借助這些*的流體現(xiàn)象，微流控可以實現(xiàn)一系列常規(guī)方法所難以完成的微操作，不管是在工業(yè)界還是在學術(shù)界的生物學、診斷學、化學合成等領(lǐng)域都備受關(guān)注。

微流控的發(fā)展

微流控的起源最zao可追溯到20世紀50年代，主要應(yīng)用于噴墨打印機的制造，在這些噴墨打印機的內(nèi)部，采用了許多非常小的帶有油墨的管子來進行印刷。之后在70年代，實現(xiàn)了在硅晶片上的小型化氣相色譜儀，80年代末，出現(xiàn)了基于硅的微型閥和微型泵，之后又陸續(xù)出現(xiàn)了基于硅的分析系統(tǒng)。這些都是微流控的前身。

微流控自從被芝加哥大學Rustem F. Ismagilov教授提出以來，研究人員花費了大量時間開發(fā)微流控相關(guān)組件，包括泵、閥、芯片等。例如：2006年，法國Fluigent公司研發(fā)了一種氣壓驅(qū)動的壓力泵，具有極短的響應(yīng)時間（目前產(chǎn)品響應(yīng)時間已低于40ms），并且不存在脈沖響應(yīng)，起初，它只能控制微流控芯片內(nèi)流體的壓力，后續(xù)通過添加流量傳感器和*的反饋控制回路，可實現(xiàn)精確的壓力和流量控制。

近年來，微流控技術(shù)廣泛應(yīng)用于體外診斷（IVD, In Vitro Diagnostic Products），作為生物化學和分子生物學領(lǐng)域的一門強有力的分析工具。此外，微流控技術(shù)還應(yīng)用于加工工業(yè)中的大規(guī)模制造，特別是在化學，食品，環(huán)境和藥物等領(lǐng)域。

微流控的現(xiàn)狀

微流控技術(shù)是一項具有革命性新性能的新技術(shù)，使用微流控芯片能夠開展一些*的前沿研究，被應(yīng)用于航空航天、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、生物工程、材料加工、化工工業(yè)等眾多領(lǐng)域，但要為臨床醫(yī)生、細胞生物學家和公共衛(wèi)生官員等流體物理專家解決問題，任重而道遠。

微流控行業(yè)剛剛興起！

注：本文首ci發(fā)表于微納立方科技(北京)有限公司（Microblox_Lab）公眾號，未經(jīng)許可，謝絕轉(zhuǎn)載。