微流控芯片具有的精確流體控制、少量樣品需求、快速反應及大規(guī)模集成的優(yōu)勢,使其成為臨床診斷及疾病篩查的極具發(fā)展?jié)摿Φ墓ぞ?。集成化及自動化的微流控芯片系統(tǒng)目前已廣泛用于核酸、蛋白及細胞等的檢測及分析。
我國在微流控分析方面的研究雖然起步較國外晚了四到五年,但在多個相關的學科領域都具有足夠的積累與優(yōu)勢,我國具有世界上Zda的微流控芯片市場,用ZG的芯片產(chǎn)品占領這一市場是我國科學家責無旁貸的使命。
2015年,我國微流控芯片行業(yè)市場規(guī)模達到25.7億元,比2014年同比增長8.2%.2015年,我國微流控芯片行業(yè)產(chǎn)量達到692.45比2014年同比增長8.7%;需求量達到717.56萬個,比2014年同比增長8.4。
近年來,我國微流控芯片研究取得了突破性進展,引起產(chǎn)業(yè)界的極大關注。目前已涌現(xiàn)出一批在很大程度上具有不可替代性的關健性技術,并逐漸形成以生命科學為代表,覆蓋面很寬的應用領域,例如Z近發(fā)展起來的器官芯片、液滴微流控芯片。未來來幾年內(nèi),如果將微流控芯片與“生物手機”、“互聯(lián)網(wǎng)+”進一步結合,這樣一個由一種新興技術引發(fā)的可能具有全局性影響的趨勢,是否能夠因此誕生一批”風口”行業(yè)值得大家期待。
1、基于液滴微流控的超高通量篩選技術將對新藥研發(fā)、生物工程酶的改進、結構生物學研究起到關鍵的推進作用;
2、微流控芯片將成為單細胞分析的核心工具,促進單細胞基因組學、蛋白組學、代謝組學的發(fā)展,從單細胞層次揭示新的分子機制、信號傳導和代謝通路;
3、以數(shù)字PCR芯片和循環(huán)腫瘤細胞CTC捕獲芯片為代表的新型“液體活檢”診斷工具,將可能突破當前癌癥早期診斷和術后LX評估存在的技術瓶頸,成為新的癌癥診斷標準;
4、器官芯片和人體芯片技術的繼續(xù)發(fā)展,可能在芯片上構建用于藥物研究的仿生人體,從而顯著降低當前新藥研究成本和研發(fā)周期;
5、微流控芯片將在即時檢驗中扮演著越來越關鍵的作用,在傳染病檢測、環(huán)境監(jiān)察、食品安全檢測、農(nóng)殘檢測、家用YL儀器等方面具有強大的市場前景。
微流控芯片Z初只是作為納米技術革命的一個補充,在經(jīng)歷了大肆宣傳及冷落的不同時期后,Z終卻實現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn)。微流控芯片Z初在美國被稱為“芯片實驗室”,在歐洲被稱為“微整合分析芯片”,隨著材料科學、微納米加工技術和微電子學所取得的突破性進展,微流控芯片也得到了迅速發(fā)展,但還是遠不及“摩爾定律“所預測的半導體發(fā)展速度。
原則上,微流控芯片可以用于各個分析領域,如生物醫(yī)學、新藥物的合成與篩選、以及食品和商品檢驗、環(huán)境監(jiān)測、刑事科學、軍事科學和航天科學等其他重要應用領域,其中生物分析是熱點。目前其應用主要集中在核酸分離和定量、DNA測序、基因突變和基因差異表達分析等。
另外,蛋白質的篩分在微流控芯片中也已有報道針對病原微生物基因組的特征性片段、染色體DNA的序列多態(tài)型?基因變異的位點及特征等,設計和選擇合適的核酸探針,經(jīng)PCR擴增后檢測,就能獲得病原微生物種屬、亞型、毒力、抗藥、致病、同源性、多態(tài)型、變異和表達等信息,為疾病的診斷和ZL提供一個很好的切入點。
國際上公認的PCR產(chǎn)物檢測共有五種方法,按其靈敏度高低順序排列為:毛細管電泳法、固相雜交法、液相雜交法、高壓液相雜交法和凝膠電泳法(不推薦臨床)。微流控芯片CE以毛細管電泳為該芯片主體,無需進行探針雜交,受檢樣品的信號獲得率接近。微流控芯片CE可檢測15~7500bp范圍的PCR產(chǎn)物,分辨率可20bp,樣品微量化使擴散進一步減少,分離效果極好,每孔可供多個不同的PCR產(chǎn)物作同時分析。
我國在微流控分析方面的研究雖然起步較國外晚了四到五年,但在多個相關的學科領域都具有足夠的積累與優(yōu)勢,我國具有世界上Zda的微流控芯片市場,用ZG的芯片產(chǎn)品占領這一市場是我國科學家責無旁貸的使命。多名微流控領域的專家也將參加在上海舉辦的先進體外診斷技術峰會,共同對微流控的先進技術進行總結和分析,對我國的微流控芯片研究領域進行更多的解讀。相信經(jīng)過不懈的努力,微流控芯片蓬勃的發(fā)展在我國很快將會到來。
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