微流控分析芯片特点及分类

微流控芯片

分析系统通过在微米级通道与结构中实现微型化，不仅带来分析设备尺寸上的变化，而且在分析性能上也带来众多的优点。这些优点将在本文中充分展现，另一方面，微型化也带来了对设备加工的特殊困难，及与此有关的其他问题。

微流控分析系统的优点

微流控分析系统具有极高的效率；许多微流控芯片可在数秒至数十秒时间内自动完成测定、分离或其他更复杂的操作。分析和分离速度常高于相对应的宏观分析放大一至二个数量级。其高分析或者处理速度既来源于微米级别通道中的高导热和传质速率，也直接来源于结构尺寸的缩小。

微流控分析的式样与试剂消耗已经降低到数微升水平，并随着技术水平的提高，还有可能进一步减少。这既降低了分析费用和贵重生物试样的消耗，也减少了环境的污染。

用微加工技术制作的微流控芯片部件的微小尺寸使多个部件与功能有可能集成在数平方厘米的芯片面积上。在此技术上易制成功能齐全的便携式仪器，用于各类现场分析。

微流控芯片的微小尺寸使材料消耗甚微。当实现批量生产后芯片成本可望大幅度降低，而有利于普及。

微流控芯片的局限性

在目前发展阶段，微流控芯片仍存在着若干限制其发展的不利因素，主要包括一下几方面：

作为μTAS的主要发展前沿，当前的微流控芯片系统总体上既不够“微”，分析功能也达不到“全”。主要原因是集成度不够高，多数检测器的体积过大，实现集成化还有很长的路要走。

在目前的加工条件下微流控芯片制作的成本还难以满足有关成果推广应用的要求。

当前报道的大部分微流控芯片分析系统不包括试样的前处理功能，即功能不够全，为了解决实际试样的分析，这方面的研究需在应用领域的实用过程中大大加强。

微流控芯片的分类

由于我泪流空分析领域正在迅速发展中，目前尚无较公认的分类系统。便于叙述，本文根据其芯片材质和功能进行初步分类：

根据芯片材质的不同可分为

硅芯片

玻璃芯片

石英芯片

高聚物芯片

硅-玻璃、硅-石英、玻璃-高聚物等复合材料芯片。

根据功能不同可初步分为

高分辨分离芯片

微采样（进样）芯片

微检测（传感器）芯片

细胞分析芯片

前处理芯片

化学合成芯片

多功能集成化芯片。

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