① PCR
微流控芯片技術(shù)與PCR結(jié)合可以在短時(shí)間內(nèi)完成擴(kuò)增，不僅可有效縮小反應(yīng)體系，極大提高檢測(cè)靈敏度，而且反應(yīng)所需時(shí)間短，輕便易攜帶，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域備受重視的技術(shù)。如圖所示，一種靈活的交替拉推式主動(dòng)數(shù)字化(μAPPAD)微流控技術(shù)，使基于微孔的dPCR樣品數(shù)字化效率接近100%。
該技術(shù)利用氣動(dòng)閥門周期性地操縱芯片內(nèi)的氣壓, 極大地促進(jìn)了真空驅(qū)動(dòng)的溶液分割到微孔中，從而有效地實(shí)現(xiàn)小體積溶液的數(shù)字化，顯著降低體積變化。目前微流控PCR芯片正在向著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、功能集成化和一次性的方向發(fā)展，很多可以完成完整的生物樣本分離分析的裝置已經(jīng)被廣泛應(yīng)用。
② 病原體
基于微流控技術(shù)的病原體檢測(cè)在臨床醫(yī)學(xué)、食品工業(yè)和環(huán)境監(jiān)測(cè)顯現(xiàn)出準(zhǔn)確度高、耗時(shí)短等優(yōu)點(diǎn)。如圖所示，展示了一款基于微流控生物芯片的下一代病原微生物診斷技術(shù)。
微流控系統(tǒng)構(gòu)成無細(xì)胞診斷工具，可與其他技術(shù)集成、跟蹤和監(jiān)測(cè)病原體。微流體系統(tǒng)快速檢測(cè)技術(shù)，不需要專家操作人員?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，其在臨床檢測(cè)感染性病原體中有很大的應(yīng)用價(jià)值。
③ 皮膚
皮膚作為人體最大的組織器官，也是人體免疫的第一道防線, 維持著人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)并且抵抗著外界的細(xì)菌感染，汗液作為最常見的生物標(biāo)志物也可用來檢測(cè)多項(xiàng)生命體征。隨著復(fù)雜材料的發(fā)展，柔性可穿戴設(shè)備可通過附著于皮膚，分析生物體液來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體各項(xiàng)指標(biāo)。
下圖展示的是一款附著于皮膚進(jìn)行檢測(cè)的柔性微流控設(shè)備，使用柔性微流體、結(jié)構(gòu)化黏接表面和受控機(jī)械屈曲的實(shí)驗(yàn)和理論方法，以實(shí)現(xiàn)具有高模量、剛性、最先進(jìn)功能元件組件的超低模量、高延展性系統(tǒng)。
④ 腫瘤癌癥外泌體
腫瘤來源的外泌體(exosomes)在腫瘤微環(huán)境的胞間通訊中發(fā)揮著特殊作用，它們?cè)隗w液中含量穩(wěn)定且能夠靈敏地反映出腫瘤的實(shí)際狀態(tài)，被認(rèn)為是“液體活檢”技術(shù)中極具潛力的腫瘤標(biāo)志物。
外泌體研究中面臨的首要困難是如何從復(fù)雜的生物樣品中分離出這些微小囊泡. 超速離心法是外泌體濃縮的經(jīng)典方法，但步驟冗雜、儀器昂貴, 且回收率較低。
如圖所示，將多種納米顆粒組裝在微流體甬道中用于實(shí)體腫瘤體內(nèi)核磁成像，可以實(shí)現(xiàn)有效的實(shí)體腫瘤在0.5h內(nèi)成像，并可維持至少16h，供患者測(cè)量后在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行治療，不需要重復(fù)做臨床核磁來觀測(cè)整個(gè)腫瘤情況，相比之下更為便捷，且成像非常清晰，幫助外科醫(yī)生確定腫瘤大小并做出準(zhǔn)確的決定。
⑤ 組織工程（器官芯片）材料科學(xué)和微流控技術(shù)的發(fā)展，推動(dòng)了體外細(xì)胞組織器官的構(gòu)建，從而也加快了高效診斷以及治療技術(shù)的進(jìn)步。如下圖，一種用于超快速富集滋養(yǎng)細(xì)胞的裝置，以進(jìn)行無創(chuàng)產(chǎn)前檢查新型慣性微流控芯片(Ce-lutriateChip), 用于從孕婦全血樣本中快速、無標(biāo)記富集循環(huán)滋養(yǎng)細(xì)胞(CTBs)。芯片采集的CTBs可在單細(xì)胞水平分離，用于下游免疫熒光染色和基因分型。
通過對(duì)罕見的CTBs進(jìn)行測(cè)序，可以準(zhǔn)確地檢測(cè)出HBB基因的單堿基變異。這種簡(jiǎn)單、無抗體和低成本的方法有望獲得用于產(chǎn)前檢測(cè)各種遺傳疾病的罕見CTBs。類器官以及組織芯片的發(fā)展目前已經(jīng)取得了較大的技術(shù)突破。
⑥ 藥物分析微流控芯片技術(shù)在藥物遞送、藥物篩選方式上提供了新的可能, 如結(jié)合微針達(dá)到無痛緩控透皮給藥。
如下圖，一種可在連續(xù)的微室中使用精確的化學(xué)梯度來執(zhí)行微生物適應(yīng)性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)化(ALE)的微流控芯片, 其是在基礎(chǔ)和應(yīng)用環(huán)境中研究進(jìn)化的關(guān)鍵工具。該微流控裝置可以利用定義的微環(huán)境條件來生成數(shù)據(jù), 以更好地理解影響抗生素耐藥性機(jī)制的參數(shù), 從而增強(qiáng)突變的發(fā)生。
隨著生命科學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)療等領(lǐng)域的快速發(fā)展，微流控芯片技術(shù)正迎來前所未有的機(jī)遇。墾拓預(yù)見，在產(chǎn)業(yè)升級(jí)、居家檢測(cè)需求與技術(shù)迭代的多重驅(qū)動(dòng)下，該技術(shù)將向更高精度、更強(qiáng)定制化的方向突破，為科研與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新提供關(guān)鍵支撐。 
展望未來，墾拓誠(chéng)邀如醫(yī)療診斷、藥物研發(fā)、科研實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)在線分析、環(huán)境/食品安全等各行業(yè)合作伙伴，共同探索微流控芯片在實(shí)驗(yàn)室微型化與高效化中的創(chuàng)新應(yīng)用。通過跨領(lǐng)域協(xié)同攻關(guān)，助力該項(xiàng)技術(shù)從專業(yè)實(shí)驗(yàn)室走向更廣闊的市場(chǎng)舞臺(tái)。 
關(guān)于墾拓
作為國(guó)內(nèi)微流體控制技術(shù)的領(lǐng)軍者，墾拓（2010年創(chuàng)立）已擁有550余名全球雇員和28,000㎡研發(fā)辦公運(yùn)營(yíng)基地，旗下4家子公司已形成生態(tài)化產(chǎn)業(yè)鏈布局。其中，子公司微特模塑依托資深工程團(tuán)隊(duì)，在精密模具注塑領(lǐng)域掌握了一系列核心技術(shù)，具備超強(qiáng)的DFMEA（設(shè)計(jì)失效模式及后果分析）能力、模具設(shè)計(jì)、模流分析技術(shù)以及反變形處理能力。
截至目前，微特模塑已通過ISO9001、ISO13485等多項(xiàng)國(guó)際權(quán)威質(zhì)量管理體系認(rèn)證，具備PMMA、COC等十余種微流控材料的規(guī)模化生產(chǎn)能力。依托先進(jìn)的自動(dòng)化生產(chǎn)管理系統(tǒng)，我們實(shí)現(xiàn)了從原材料到成品的全流程精準(zhǔn)管控，確保每一環(huán)節(jié)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)與卓越品質(zhì)。從項(xiàng)目概念開發(fā)到批量生產(chǎn)，墾拓始終致力于為客戶提供一站式、全周期的專業(yè)解決方案。
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