微型化、集成化和智能化，是現(xiàn)代科技發(fā)展的一個(gè)重要趨勢。伴隨著微機(jī)電加工系統(tǒng)（mems ）技術(shù)的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)已由當(dāng)年的“龐然大物“ 演變成由一個(gè)個(gè)微小的電路集成芯片組成的便攜系統(tǒng)，甚至是一部微型的智能手機(jī)。
mems技術(shù)全稱micro electromechanical system，mems設(shè)想是由諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者richard feynman教授于1959年提出，其基本概念是用半導(dǎo)體技術(shù)，將現(xiàn)實(shí)生活中的機(jī)械系統(tǒng)微型化，形成微型電子機(jī)械系統(tǒng)，簡稱微機(jī)電系統(tǒng)。
1962年一款微型壓力傳感器面世，這一創(chuàng)新產(chǎn)品后來被應(yīng)用于汽車安全（輪胎壓力檢測）和醫(yī)療（有創(chuàng)），開啟了mems時(shí)代。今天mems技術(shù)在軍事、航天航空，生物醫(yī)藥、工業(yè)交通及消費(fèi)領(lǐng)域扮演核心技術(shù)的角色，智能手機(jī)中就嵌入了多個(gè)mems芯片，如麥克風(fēng)，加速度計(jì)，gps定位等。
芯片集成的單元部件越來越多，且集成的規(guī)模也歸來越大，使著微流控芯片有著強(qiáng)大的集成性。同時(shí)可以大量平行處理樣品，具有高通量的特點(diǎn)，分析速度快、耗低，物耗少，污染小，分析樣品所需要的試劑量僅幾微升至幾十個(gè)微升，被分析的物質(zhì)的體積甚至在納升級或皮升級。
兼價(jià)，安全，因此，微流控分析系統(tǒng)在微型化。集成化合便攜化方面的優(yōu)勢為其在生物醫(yī)學(xué)研究、藥物合成篩選、環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)、衛(wèi)生檢疫、司法鑒定、生物試劑的檢測等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了極為廣闊的前景。
微流控芯片采用類似半導(dǎo)體的微機(jī)電加工技術(shù)在芯片上構(gòu)建微流路系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)與分析過程轉(zhuǎn)載到由彼此聯(lián)系的路徑和液相小室組成的芯片結(jié)構(gòu)上，加載生物樣品和反應(yīng)液后，采用微機(jī)械泵。電水力泵和電滲流等方法驅(qū)動(dòng)芯片中緩沖液的流動(dòng)，形成微流路，于芯片上進(jìn)行一種或連續(xù)多種的反應(yīng)。激光誘導(dǎo)熒光、電化學(xué)和化學(xué)等多種檢測系統(tǒng)以及與質(zhì)譜等分析手段結(jié)合的很多檢測手段已經(jīng)被用在微流控芯片中，對樣品進(jìn)行快速、準(zhǔn)確和高通量分析。微流控芯片的特點(diǎn)是在一個(gè)芯片上可以形成多功能集成體系和數(shù)目眾多的復(fù)合體系的微全分析系統(tǒng)？微型反應(yīng)器是芯片實(shí)驗(yàn)室中常用的用于生物化學(xué)反應(yīng)的結(jié)構(gòu)，如毛細(xì)管電泳、聚合酶鏈反應(yīng)、酶反應(yīng)和dna 雜交反應(yīng)的微型反應(yīng)器等。其中電壓驅(qū)動(dòng)的毛細(xì)管電泳（capillary electrophoresis，ce） 比較容易在微流控芯片上實(shí)現(xiàn)，因而成為其中發(fā)展的技術(shù)。它是在芯片上蝕刻毛細(xì)管通道，在電滲流的作用下樣品液在通道中泳動(dòng)，完成對樣品的檢測分析，如果在芯片上構(gòu)建毛細(xì)管陣列，可在數(shù)分鐘內(nèi)完成對數(shù)百種樣品的平行分析。
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標(biāo)簽: 微流控芯片