微流控芯片助力纳米药物研究

微流控技术因其具有分析微型化和实验通量化的特点，已被公认为21世纪最为重要的前沿技术之一。微流控技术主要的实现形式为微流控芯片或者芯片实验室。其主要是以生物化学和分析化学为基础，以微全分析系统中的微机电加工技术为依托，以微管道网络为结构特征，将整个分析实验室的功能，包括采样、样品前处理、反应、分离、检测等集成在一块几平方厘米的芯片上进行分析的技术。

目前微流控技术在医药中的应用，尤其是在中药领域的应用尚处早期阶段。但从实践应用发展的角度看，微流控技术的优势可在医药领域得到有效发挥，尤其是在新药研发、中药质量控制中发展空间很大。

微流控技术在新药研发中的应用前景

1、天然药物筛选，微流控技术中的很多技术如多路系统、微孔阵列、基件式微流控法和浓度梯度法，都已经应用到天然药物筛选的过程中。

2、中药方剂筛选，应用微流控技术对我国中药中的传统古方、验方在分子和细胞水平进行快速的筛选和验证，能够促进我国中药的发展，保护珍贵中药组方的研究和整理。

3、药物制剂研究，微流控芯片可通过对液体流的控制，以预约方式来释放药物，用于制作药物控释递送体系。已研制出一种硅材质的微芯片，可通过电刺激释放一种或多种化学物质。

微流控技术在中药质量控制中应用前景

1、有效成分含量测定，目前我国已有应用微流控技术对药品进行含量测定的报道，有效体现了微流控技术分析速度快，试剂用量少，干扰因素少等优点。

2、与生物效应指纹图谱相结合，中药指纹图谱技术现已成为中药质量控制的重要手段，该技术能够较全面的反应中药所含的化学物质群。

由于在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，微流控芯片已经处于一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等多学科交叉的崭新研究领域，其发展令人瞩目。随着纳米技术的进步，继续开放治疗手段的多样化，微流控芯片变得越来越重要——例如应用于活的有机体内平台上，用来筛选潜在的纳米药物。

动脉粥样硬化也是一个可以受益于纳米药物的疾病。通过微流控芯片，科学家可以有效地观察到纳米药物一旦进入血液后的生理生化反应。

美国卓越纳米技术国家中心、国立卫生研究院组成的多学科试验小组正致力于微流控芯片在动脉粥样硬化细胞中的研究其研究人员均来自全球顶尖研究所获科研院校。

在这项研究中，研究人员开发了一种微流体装置，其上覆盖着一段内皮细胞。内皮细胞膜位于底部通道的位置，可通过分流程层使纳米颗粒下降到低通道。

微流控芯片允许精确控制机械和化学环境的活细胞。在该芯片上，研究人员可以创建生物状态下细胞，控制内皮细胞层的渗透率，改变血液流动的速度，并在细胞中引入化学物质，化学物质的释放可有效地消除体内炎症。

研究人员发现，芯片上细胞的渗透性与微血管的渗透性在动脉粥样硬化动物模型中存在极显著的相关性。他们的芯片可以加速纳米药物的开发过程，并能在较大的动物模型（如兔子）上更好地预测纳米药物的功效。该体外模型不仅比原始的试验节省更多的时间和金钱，而且还可以减少试验动物的使用。

虽然这微流控芯片比目前的细胞培养实验显示了更好的可预测性，但它不会取代动物研究，它为某些疾病的纳米药物研发提供了一个相对更完整的临床观察图片。