微流控芯片实验室的应用和发展

微流控芯片实验室又叫微流控芯片或芯片实验室。它讲生物和化学领域所涉及的基本操作单元集成在一块几平方厘米的芯片上。操作单元尺寸在微米量级。

      微流控芯片实验室优势明显，其具有将多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成；大幅缩短样品处理时间；显著提高分辨率/灵敏度；以及大幅降低消耗和成本等优势。

      微流控芯片实验室主要应用于以下几个方面：

      1、核酸的扩增，分离及测序仍是微流控芯片应用的主要领域。最早的关于核酸的应用是在微流控芯片上实现DNA酶解和限制性片断电泳，后来又发展了集成细胞或细菌裂解，PCR扩增和电泳分离的微流控芯片检测。

2、用于RNA病毒的检测芯片：温控单元和温度传感部件均置于反应室中，由铂金制成，不同的温度分别完成逆转录和PCR；而控制单元则微阀和微泵组成，以控制流体运输。

3、微流控芯片对单个细胞及胞内的微量物质的分析与检测：在同一芯片上集成细胞培养、运输、清洗、破碎、样品纯化和电泳分离等操作单元。

4、构建不同尺度且相对封闭的二维或三维网络结构，避免外界的污染。芯片材料多采用聚二甲基硅氧烷PDMS，具有良好的生物相容性，对气体也有一定的通透性，有利于细胞培养中氧气和二氧化碳的交换。

5、利用微流控芯片能实现对细胞的分选，细胞裂解，从而对细胞分化增值状态，细胞应激反应，细胞膜功能，离子通道，细胞间相互作用等多方面进行研究。

6、微流控芯片在小分子领域的应用尚处于起步阶段，在毛细管电泳上分离小分子，小离子，和拆分手性分子的经验正被迅速移植到芯片上，其中代谢产物的分析是研究的重点。

7、组合化学技术与高通量筛选技术的联用是新药研究中先导化合物发现的重要手段。

8、利用微流控芯片研究遗传性疾病和致病基因：包括点突变及SNP，基因大片段缺失、基因重排、甲基化，短串联重复序列多态性等研究。

9、微流控芯片在蛋白质领域的应用显然不足，蛋白质吸附问题也因为芯片表面的多样性变得复杂。