国外微流控芯片研发进展迅速

微流控芯片（Microfluidic）作为一种方兴未艾的高新技术产品，其已对生物医学检测技术产生革命性影响。国外市场分析人士预测：仅在医疗器械领域，微流控芯片每年就将产生14亿~16亿美元的销售额。而随着单核苷酸多态性分析芯片、蛋白质分析芯片、氨基酸快速检测芯片等微流控芯片产品的陆续问世，预期各类微流控芯片每年可带来上百亿美元的销售额，其市场和应用前景十分广阔。

　　微流控芯片技术日臻成熟

　　微流控芯片是采用半导体微加工技术和微电子工艺在芯片上构建的微流路系统，其包括储液池、微反应室、微通路、微电极、微电路等结构的自由组合。该系统在加载样品和反应液后，在压力泵或电场的作用下可形成微流路，并与芯片系统发生连续反应。据此原理，采用微流控芯片可对样本进行高通量分析。此类芯片的出现极大地拓宽了生物芯片的内涵。

　　国外研发微流控芯片始于上世纪90年代。早期开发的微流控芯片采用硅片或玻璃片原材料，利用照相平板技术“蚀刻”而成。这种芯片的制造成本较高，而且质地过于坚硬，使其用途受到很大限制。

　　后来，美国哈佛大学材料科学系的研究人员摒弃了传统的硅片、玻璃片原材料，在质地轻盈柔软、价格相对便宜的有机高分子聚合物材料上采用照相平板技术加工出了第二代微流控芯片。第二代芯片的柔软度达到可用手弯曲，这使得其可作为3D通路与元件的网络结合体，并且其成本大大降低。采用这种芯片进行DNA、RNA分析仅需很少的检测样本，且分析快速。这些优点使其能够被广泛用于生命科学、医学、药学等领域，尤其是亲子鉴定、刑事信息采集、地震等重大事故中遇难者的信息采集等领域。

　　微流控芯片产品百花齐放

　　进入21世纪，随着微流控芯片技术的日臻成熟，市场上出现形形色色的新产品。以下是近两年国外媒体报道的有关微流控芯片研发进展。

　　１.可用于新药筛选的芯片：国外公司研制的一种新型微流控芯片“Caliper 250”，其具有纳米级通路，可用于药物分子的快速筛选，有助于节省新药筛选时间和经费。

　　２.可插入电脑的U盘式芯片：2015年，美国加州大学Davis分校的科研人员研制出一种外形类似于U盘的微流控芯片。该产品作为一种多用途微型分析系统，可用于医院常规生化检验（如血糖、尿样分析）、食品安全和环境污染分析等领域。更值得关注的是，将该产品直接插入电脑的USB插口即可在电脑显示屏上读取化验数据，使用起来非常方便。而且，该U盘式芯片系统可反复使用，其价格也不贵。

　　３.可用于毒物分析的芯片：美国桑迪亚国家实验室开发的微流控生物芯片“ChemLab”是一种毒物分析系统，其可用于土壤安全监测、环境污染物监测、未知毒物检测等领域。利用该系统可检测出极微量的蓖麻毒蛋白、链球菌毒素B、肉毒杆菌毒素等生物毒素，还可快速测定病毒种类。该系统目前尚未上市。

　　４.基于光学镊子的芯片：美国芝加哥大学物理系教授David Grier发明了一种被称为“激光全息光学镊子”的新技术。其原理是，将一束激光光束分成无数亚光束，这些亚光束能够束缚许多悬浮的微小粒子，从而可用于物质分离。该技术的物质分离范围为10纳米~100微米，其有望取代现有的胶体电泳技术。而美国一家公司基于这种光学镊子技术开发了出名为“BioRyx2000”的微流控芯片系统。据研究人员介绍，该芯片能够在极短的时间里进行物质分离，可用于快速分离动物染色体。

　　５.可快速检测白细胞的芯片：美国Micronics 公司开发上市了一种体积为普通信用卡大小的微流控芯片系统。使用这种芯片检测白细胞较普通检测设备更为迅速。该芯片为一次性产品，售价低廉，其还可用于生物标志物、药物、环境污染物的检测分析，有广阔的应用前景。

　　６.可被直接印在纸上的芯片：不久前，美国普度大学电子与计算机技术系的科研人员开发出了一种可被直接印在特种纸张上的超薄型微流控芯片。据研究人员介绍，该芯片上涂有憎水性物质，用荧光照射会发出蓝光，其可用于酶、血红蛋白等物质的检测。并且，该产品制作成本低廉，为一次性产品。

　　７.可进行细胞分类的芯片：德国莱比锡大学物理学家发明的一种微流控芯片，可对细胞进行快速分类。在特殊光束照射下，漂浮在该微流控芯片里的细胞可在极短时间内被区分出正常细胞和癌细胞两类，从而可帮助临床医生快速诊断患者的癌变情况。

Via：中国医药网