概念

       微流體技術(shù)是指在微觀尺寸下控制、操作和檢測復(fù)雜流體的技術(shù)，是在微電子、微機(jī)械、生物工程和納米技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)

展起來的一門全新交叉學(xué)科。

詳細(xì)介紹

      與微電子技術(shù)不同，微流體技術(shù)不強(qiáng)調(diào)減小器件的尺寸，它著重于構(gòu)建微流體通道系統(tǒng)來實現(xiàn)各種復(fù)雜的微流體操縱功能。

與宏觀流體系統(tǒng)類似，微流體系統(tǒng)所需的器件也包括泵、閥、混合器、過濾器、分離器等。盡管與微電子器件相比，微通道的

尺寸顯得相當(dāng)大，但實際上這個尺寸對于流體而言已經(jīng)是非常小。微通道中的流體流動行為與人們在日常生活中所見的宏觀流

體流動行為有著本質(zhì)的差別，因此微泵、微閥、微混合器、微過濾器、微分離器等微型器件往往都與相應(yīng)的宏觀器件差別甚大。

       為了精確設(shè)計微流體系統(tǒng)中所需的器件，首先要確定微通道中流體的流動性質(zhì)?，F(xiàn)在人們利用共焦顯微鏡成像技術(shù)可以方

便地對微通道中的流動過程進(jìn)行量化，達(dá)到了以往無法實現(xiàn)的高分辨率。世界上第一個微流體器件由英國帝國理工大學(xué)

（Imperial College）的曼齊（A． Manz）、美國橡樹嶺國家實驗室的拉姆齊（M． Ramsey）等科學(xué)家在1990年代初研制成功。

該器件是利用常規(guī)的平面加工工藝（光刻、腐蝕等）在硅、玻璃上制作的。盡管這種制作方法非常精密，但成本高，且不靈活，

無法適應(yīng)研發(fā)需求。懷特賽茲（G． M． Whitesides）等人又提出一種“軟光刻”微加工方法，即在有機(jī)材料上印制、成型出微結(jié)

構(gòu)，從而能方便地加工原型器件和專用器件。另外這個方法還能構(gòu)建出三維微通道結(jié)構(gòu)，并能在更高層次上控制微流體通道表

面的分子結(jié)構(gòu)。

      近年來微流體技術(shù)(Microfluidics Technology)的快速發(fā)展，已經(jīng)在化學(xué)、醫(yī)藥及生命科學(xué)等領(lǐng)域上造成革命性的沖擊。

現(xiàn)狀

      而生物芯片更被視為是后基因時代(Post-Genome Era)用來解讀基因序列之重要工具。微流體生物芯片目前受到極大的重視。

微流體芯片，又被稱為“芯片實驗室”（Lab-on-a-chip）。它是利用微機(jī)電技術(shù)將一般實驗室所使用的分離純化混合，以及酵素反

應(yīng)等裝置微小化到芯片上，以進(jìn)行生化反應(yīng)、過程控制或分析，其構(gòu)造遠(yuǎn)較微數(shù)組芯片復(fù)雜得多，依其應(yīng)用范圍可再細(xì)分為：

樣品前處理芯片、反應(yīng)型芯片及分析型芯片等三大類?？蓪ξ⒘苛黧w（包括液體和氣體）進(jìn)行復(fù)雜、精確的操作，如：混合和分

離微量流體、化學(xué)反應(yīng)、微量分析等等。微流體芯片還可以在稀有細(xì)胞的篩選、信息核糖核酸的提取和純化、基因測序、單細(xì)胞

分析、蛋白質(zhì)結(jié)晶等方面發(fā)揮獨特的作用。因為其具有體積輕巧、使用樣品/試劑量少、反應(yīng)速度快、大量平行處理及可拋棄式等

優(yōu)點，因此在生物技術(shù)研究上的應(yīng)用范圍非常廣泛。

噴射技術(shù)

      是最成熟的微流體技術(shù)，它使用直徑小于100微米的孔來產(chǎn)生微滴。這項技術(shù)可用于輸運微反應(yīng)中的微量試劑，

以及將微量DNA樣品分發(fā)到載體表面形成微陣列（參見DNA芯片制作中的化學(xué)噴射法、壓電噴射原位合成法）。