材料： 常用材料包括硅、玻璃、聚合物（如PDMS、PMMA、PC）和紙基材料。選擇取決于應(yīng)用需求（如光學(xué)透明度、生物相容性、成本、加工難易度）。
痛點(diǎn)解決： 替代宏大的試管、燒杯和連接管路，極大減少樣品和試劑消耗（微升至納升級(jí)），顯著縮短擴(kuò)散距離和反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)效率和分析速度。
結(jié)構(gòu)與功能： 提供流體流動(dòng)所需的動(dòng)力，并精確控制流速、流向和時(shí)序。
常見(jiàn)方式包括：
微泵：產(chǎn)生流體驅(qū)動(dòng)力；
微閥：控制流體的通斷、切換和分配；
驅(qū)動(dòng)源： 外部壓力源（注射泵、真空泵）、電場(chǎng)（電滲流）、離心力場(chǎng)、毛細(xì)力等。
注：墾拓支持閥泵模塊及系統(tǒng)集成定制。
痛點(diǎn)解決：實(shí)現(xiàn)流體操控的自動(dòng)化與程序化，減少人工操作步驟和人為誤差，提供高度可重復(fù)的流體控制，為復(fù)雜多步反應(yīng)集成提供基礎(chǔ)。
結(jié)構(gòu)與功能： 在微型空間里，流體通常呈層流狀態(tài)，分子擴(kuò)散是主要混合機(jī)制，速度慢。微混合器設(shè)計(jì)特殊結(jié)構(gòu)（如蛇形通道、障礙物、混沌對(duì)流結(jié)構(gòu)、聲波/電動(dòng)力擾動(dòng)）來(lái)增強(qiáng)混合效果。
痛點(diǎn)解決：加速試劑與樣品的混合，確保反應(yīng)的均一性和充分性，克服微尺度層流導(dǎo)致的混合困難，提升反應(yīng)效率和檢測(cè)靈敏度。
結(jié)構(gòu)與功能： 芯片上設(shè)計(jì)的特定區(qū)域，用于容納流體進(jìn)行孵育、化學(xué)反應(yīng)、類器官、細(xì)胞培養(yǎng)、核酸擴(kuò)增（如微流控PCR）等。其形狀、體積和表面性質(zhì)可根據(jù)特定反應(yīng)優(yōu)化。
痛點(diǎn)解決：提供受控的微反應(yīng)環(huán)境（溫度、時(shí)間），精確控制反應(yīng)物濃度和體積，實(shí)現(xiàn)高通量并行反應(yīng)（多腔室陣列），特別適合珍貴/微量樣品分析。
結(jié)構(gòu)與功能： 用于在芯片上分離不同組分（如細(xì)胞、蛋白質(zhì)、DNA片段）。
常見(jiàn)技術(shù)包括：
微電泳： 利用電場(chǎng)分離帶電分子。
微色譜： 在微通道內(nèi)填充或修飾固定相進(jìn)行分離。
介電泳： 利用非均勻電場(chǎng)分離顆粒/細(xì)胞。
確定性側(cè)向位移： 利用微柱陣列按大小分離細(xì)胞/顆粒。
過(guò)濾結(jié)構(gòu)： 物理篩分。
痛點(diǎn)解決：將分離步驟集成到芯片上，減少樣品轉(zhuǎn)移損失和污染風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)快速、高效的組分分離和富集，提高后續(xù)檢測(cè)的靈敏度和特異性。
結(jié)構(gòu)與功能： 集成在芯片上或與芯片聯(lián)用的器件，用于實(shí)時(shí)或終點(diǎn)檢測(cè)反應(yīng)結(jié)果。
常用方法包括：
光學(xué)檢測(cè)： 熒光、吸光度、化學(xué)發(fā)光、表面等離子體共振（SPR）。常需集成波導(dǎo)、透鏡或直接利用顯微鏡/CCD。
電化學(xué)檢測(cè)： 安培法、伏安法、阻抗譜。集成微電極進(jìn)行檢測(cè)。
質(zhì)譜接口： 將芯片流出物導(dǎo)入質(zhì)譜儀。
痛點(diǎn)解決：實(shí)現(xiàn)原位、實(shí)時(shí)檢測(cè)，提高檢測(cè)通量和速度，減少樣品處理步驟，降低檢測(cè)下限（因檢測(cè)體積小、信號(hào)富集），推動(dòng)便攜式、即時(shí)檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展。
結(jié)構(gòu)與功能： 包括流體接口（連接外部泵、閥、樣品/試劑儲(chǔ)液池和廢液池）和電學(xué)接口（連接外部電極、檢測(cè)器、控制器）。設(shè)計(jì)需保證密封性、低死體積和易操作性（如標(biāo)準(zhǔn)接口、穿刺式接口）。
痛點(diǎn)解決：實(shí)現(xiàn)芯片與宏觀世界的可靠連接，確保流體和信號(hào)的穩(wěn)定輸入輸出，影響系統(tǒng)的易用性和可靠性。
微流控芯片的價(jià)值，正是源于其解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室痛點(diǎn)的強(qiáng)大能力：
痛點(diǎn)：珍貴樣本消耗殆盡？ 微流控：納升消耗，讓微量樣本分析成為可能。
痛點(diǎn)：昂貴試劑成本高昂？ 微流控：微量試劑，大幅降低實(shí)驗(yàn)成本。
痛點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)流程漫長(zhǎng)？ 微流控：高效混合與傳質(zhì)，集成化流程，顯著縮短分析時(shí)間（分鐘級(jí) vs 小時(shí)/天級(jí)）。
痛點(diǎn)：操作繁瑣易錯(cuò)？ 微流控：自動(dòng)化操控，減少人工干預(yù)，提高實(shí)驗(yàn)重復(fù)性和準(zhǔn)確性。
痛點(diǎn)：大型設(shè)備不便攜？ 微流控：芯片小型化，為開(kāi)發(fā)便攜式、床旁診斷設(shè)備奠定基礎(chǔ)。
痛點(diǎn)：高通量分析困難？ 微流控：易于并行化（多通道/腔室陣列），實(shí)現(xiàn)高通量篩選與分析。
痛點(diǎn)：多步驟操作樣本易損失污染？ 微流控：集成“樣品進(jìn)-結(jié)果出”，封閉系統(tǒng)減少損失與污染風(fēng)險(xiǎn)。
language
