微流控芯片技术的应用领域

微流控芯片技术可以用于各个分析领域，如生物医学、新药物的合成与筛选、以及食品和商品检验、环境监测、刑事科学、军事科学和航天科学等其他重要应用领域。目前的应用重点主要集中于在生物医学领域：核酸分离和定量、DNA测序、基因突变和基因差异表达分析、蛋白质的筛分、药物研究等。

(1) 微流控芯片技术用于毛细管电泳分离：毛细管电泳芯片是微流控芯片中发展最早、发展最快的一项芯片技术。在对DNA片段、多肽、蛋白质等生物分子分析中，表现出超强分析能力，被认为是后基因时代中最有希望攻克蛋白质研究、基因临床诊断等科学难题的分离分析手段之一。

图1 中芯启恒微流控芯片进样夹具

(2) 微流控芯片技术用于基因测序：从基因测序原理来讲，芯片毛细管电泳测序表现出了更大的优越性：首先芯片有独特的注样方式和更细的分离通道，能实现DNA的快速分离；另一方面微流控芯片采用微加工技术进行制造，一块芯片上可集成更多的毛细管，实现高通量测序；最后实现了产物处理和分析的集成化，减少了人为干扰。

(3) 微流控芯片技术用于PCR反应：用微流控芯片进行PCR扩增及相关检测时，可大大简化操作步骤、显著提高检测效率。把PCR芯片与毛细管电泳芯片二者集成起来，该芯片系统集取样、PCR扩增和CE分离于一体，节省了试剂消耗、加快了分析速度，同时也避免了实验操作中的人为污染。

图2 中芯启恒可代加工用于PCR反应的微流控芯片

(4) 微流控芯片技术用于器官芯片：器官芯片是指在一块微流控芯片平台上模拟器官功能的一种科学技术。其主要目标是通过在芯片上模拟生物体的环境，进行细胞、组织和器官培养，研究并控制细胞在体外培养过程中的生物行为，实现模拟生物体环境的器官移植和药物性评价等。目前已有肾芯片、肝芯片、胰岛芯片、肠芯片、血管糖鄂芯片和肿瘤新品等的临床应用。

图3 中芯启恒可代加工器官微流控芯片

(5) 微流控芯片技术用于液体活检：通过构建微流控微柱阵列芯片，实现CTC的高效捕获与无损释放。该方法在癌症的精准诊断、用药指导、疗效评估方面具有重要的应用前景。

(6) 微流控芯片技术用于单细胞分析：由于细胞与细胞之间存在差异，群体细胞的研究结果只能得到一群细胞的平均值，这往往会掩盖个体差异信息。微流控芯片为细胞生物功能研究提供了新思路。

图4 中芯启恒微液滴、细胞、PLGA微球制备芯片

(7) 微流控芯片技术用于核酸分析：采用微流控芯片技术用于PCR扩增及相关检测可简化操作步骤及显著提高检测效率。

图5 中芯启恒核酸脂质纳米粒LNP制备芯片

(8) 微流控芯片技术用于药物筛选：细胞药物筛选的高通量化、减低药物筛选成本、二维结构或者三维微结构区域可产生低剪切力、集成化优势明显。

图6 微流控芯片加工用Cchip-0019光刻机

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