微流控芯片技術(shù)是20世紀(jì)90年代分析化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展起來的一種生物芯片技術(shù)，其結(jié)構(gòu)特征為微管道網(wǎng)絡(luò)，以生命科學(xué)為主要應(yīng)用對象，并逐漸在分析化學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著愈來愈重要的作用。

微流控芯片在生化分析技術(shù)中的應(yīng)用

　　在微型化操作、芯片制作、步驟的整合上電化學(xué)方法具有很大的優(yōu)勢。微流控芯片已廣泛應(yīng)用于臨床分析、環(huán)境監(jiān)測、食物檢測以及生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究。

　　1、DNA檢測

　　隨著微流控芯片的發(fā)展，微流控分析技術(shù)越來越多地應(yīng)用于DNA微陣列分析中。與傳統(tǒng)的DNA分析方法相比，微流控技術(shù)的引入有許多優(yōu)勢：

　　①微流控分析設(shè)備需要的樣品量大大減少，實現(xiàn)了從ml到μl或pl的跨越;

　?、谟捎跀U散距離的減少使得面容比降低，目標(biāo)核酸的雜交反應(yīng)速度大大加快;

　　③合理設(shè)計芯片即可實現(xiàn)單個微流控芯片可同時分析多個樣品，實現(xiàn)高通量樣品分析。

　　2、酶聯(lián)免疫分析

　　酶聯(lián)免疫分析技術(shù)(ELISA)因其高度選擇性和高靈敏度受到很多研究者的青睞，但是其冗長的實驗步驟和高勞動強度使得結(jié)果容易出錯，微流控芯片技術(shù)的引入可以提高反應(yīng)效率、簡化實驗步驟、減少分析時間和樣品量的消耗，是對酶聯(lián)免疫分析技術(shù)極大的優(yōu)化。

　　3、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)研究

　　從細胞外微環(huán)境進入細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)包括了蛋白質(zhì)的相互作用、翻譯后修飾和運輸。有學(xué)者利用微流控芯片發(fā)明了多種分子生物學(xué)方面的技術(shù)，定量分析蛋白質(zhì)以及蛋白質(zhì)修飾對信號動力學(xué)的作用、蛋白質(zhì)信號網(wǎng)絡(luò)的交叉作用或細胞間信號的數(shù)據(jù)變化，包括蛋白印跡技術(shù)、延時熒光顯微技術(shù)和免疫熒光分析技術(shù)。

微流控芯片在臨床診斷中的應(yīng)用

　　1、微流控芯片用于基于抗體的診斷

　　臨床免疫檢驗技術(shù)對于人類健康有著重要意義。由于傳統(tǒng)的檢驗技術(shù)繁瑣、費時且低效，于是在此基礎(chǔ)上發(fā)展出了一種簡單方便的免疫測定技術(shù)即酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)，可應(yīng)用于各種生物活性物質(zhì)及標(biāo)志物的快速臨床檢測。

　　該方法已成為醫(yī)學(xué)診斷、環(huán)境分析和食品安全等領(lǐng)域的常用分析手段，不過它仍然存在著試劑消耗量大、產(chǎn)生廢液多、孵化周期長的缺點。根據(jù)ELISA的基本原理，可通過將其轉(zhuǎn)移到微流控芯片中來克服自身方法的缺陷，從而在很大程度上提高了信息的輸出量。

　　2、微流控芯片用于癌癥診斷

　　癌癥已成為威脅人類健康的diyi殺手，按目前的YL水平，早期癌癥病人約有80%~90%以上可以治愈，因此早期診斷對癌癥患者而言具有重要意義。幾種生物標(biāo)記物和參數(shù)能被用于診斷和檢測癌癥，而結(jié)合低成本微流控芯片的診斷平臺能快速、敏感、準(zhǔn)確的進行基因分析，從而促進定制適合各種類型癌癥的ZL方法。

微流控芯片在食品安全檢測中的應(yīng)用

　　目前我國食品安全面臨的問題主要有：食品制造過程中實用劣質(zhì)原料，添加有毒物質(zhì)的情況仍然難以杜絕;超量使用食品添加劑，濫用非食品加工用化學(xué)添加劑;農(nóng)產(chǎn)品、禽類產(chǎn)品的安全狀況也不容樂觀，抗生素、激素和其他有害物質(zhì)殘留于禽、畜、水產(chǎn)品體內(nèi)等等，而微流控芯片技術(shù)在上述領(lǐng)域均有應(yīng)用。

　　1、農(nóng)藥殘留的檢測

　　有學(xué)者建立了一種無干擾檢測水、西蘭花、大豆中草甘膦和草銨膦的微流控芯片電泳新方法，方法的檢測限低于0.05μg/L，定量限低于0.17μg/L，遠低于規(guī)定的Zda殘留量，并且待測物的檢測時間不到65s。

　　有學(xué)者利用二維氣相色譜雙重檢測系統(tǒng)將分離設(shè)備連接到檢測器上，對蔬菜中17中有機氯殺蟲劑和15種有機磷殺蟲劑和9個含氮殺菌劑進行了檢測，結(jié)果表明農(nóng)藥殘留的分離效率提高，達到了更高的準(zhǔn)確度。

　　2、獸藥殘留的檢測

　　有學(xué)者利用聚乙烯醇作為緩沖添加劑成功的對牛奶和雞肉樣品中磺胺、磺胺二甲嘧啶，磺胺甲噁唑，磺胺喹噁啉進行了檢測。在Zyou條件下，四種磺胺分析物在1min內(nèi)達到了基線分離，塔板數(shù)為1×10⁶/m，而且檢測限和定量限范圍分別為0.2-2.3g/L和0.6-7.7g/L，此結(jié)果遠低于食品中允許的磺胺Zda殘留量。

　　有學(xué)者用微流控芯片集富集、分離、檢測為一體成功的實現(xiàn)了對牛肉樣品中四環(huán)素、土霉素、金霉素、QL霉素的檢測，檢出限為1.5～4.3nmol/L，比傳統(tǒng)的電化學(xué)檢測方法提高了10-900倍。

　　3、重金屬殘留的檢測

　　有學(xué)者利用4-間苯二酚(PAR)為金屬絡(luò)合劑和顯色劑，并經(jīng)二極管陣列吸收，可檢測Co²⁺、V³⁺、Ni²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Cd²⁺等金屬離子，檢測線在0.40-1.15g/L，并且檢測時間均小于65s。

　　有學(xué)者使用發(fā)光二極管、光電二極管并于低溫共燒陶瓷相結(jié)合，制作了一種能連續(xù)流動檢測六價鉻的微流控芯片，在0.1～20mg/L的范圍內(nèi)六價鉻具有良好的線性關(guān)系，檢出限達50μg/L。

　　目前，微流控芯片已突破其發(fā)展初期在加工技術(shù)及基本流控技術(shù)上的主要難關(guān)，正在進入廣泛擴大的應(yīng)用領(lǐng)域，并處于深度產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)折的時期，這一時期不會很長。以微流控芯片為核心的微分析系統(tǒng)將取代當(dāng)前化學(xué)分析實驗室的很多設(shè)備，使化學(xué)分析進入病房、生物制品生產(chǎn)現(xiàn)場甚至家庭。在此基礎(chǔ)上，不久的將來能夠監(jiān)測自身生化指標(biāo)、基因變異、食品衛(wèi)生及環(huán)境狀況的便攜式“個人化驗室”將可能成為現(xiàn)實。