[科学技术]微流控芯片即时检验技术的应用研究进展

刘冬民

摘 要：随着近些年来社會经济的飞速发展，各行各业都加快了自身的改革步伐，在这样的时代背景之下，各种新型的科学技术层出不穷，微型化和集成化是当今科学技术发展的主要方向。而微流控芯片就是其中的关键性技术，已经成为了我国的前沿领域之一。这种技术以微机电加工为最根本，通过微通道网络构建自身的结构特征，涉及到生物分析等领域的各个操作环节，将这些单元功能全部集中在一块几平方厘米的芯片之上，并且能够实现各种常规性的生物实验室的功能。本文主要针对微流控芯片，即时检验技术展开分析，并且提出相关的优化措施，希望能够推动检测技术的应用，为我国的社会发展打下坚实的基础。

关键词：微流控芯片;即时检验技术;应用发展

一、 微流控芯片

微流控芯片能够实现取样预处理、分离、混合等等操作单元的功能，将其部分或者全部集中于一块几平方厘米的芯片之上。所以现代科学又将这种芯片称之为芯片实验室，由于其具有着较多的优点，例如成本相对较低，使用效率较高，消耗较少等等。一经出现，就迅速的占领了我国生化领域的市场。再加之其表现出来的检验医学方面的巨大潜力和应用实际价值备，受社会各界的广泛关注。本文通过梳理微流控芯片的应用以及存在的问题，对其发展方向和具体应用进行科学的展望，希望能够为相关专家学者的研究提供新的思路和方向，为微流控芯片的进一步成熟贡献自己的力量。

二、微流控芯片POCT的状况

POCT是现代医学发展过程中出现的一种新型的检验模式，是由美国医学专家提出了一种在接近患者治疗之外实现实验室学科训练的临床检验技术。从这种技术的本质上进行分析，其主要指的是在实验室之外，靠近实验对象就可以得出相关的检测结果的一个微型观测系统。这种POCT技术在提高工作效率，提高工作的准确性方面，有着极强的优势，他不仅仅能够节省资源，降低患者等待的时间，还能够进一步的提高诊断结果的准确性。尤其是在艾滋病或者血糖检测领域，应用范围极其广泛。虽然微流控芯片发展的时间较为短暂，但是已经表现出能够替代常规生化实验室的潜力，它能够完美的承担POCT的载体，而且成本低廉，灵敏性相对较高，是目前深化医学发展的主流方向。而且在临床分析，DNA分析，蛋白质分析等方面均有着较为广阔的应用前景，这种V型微流控芯片能够大幅度地减少试剂和样品的消耗，而且及易便于运输，能够从根源上打破常规性生化实验室的限制，尤其是打破大型贵重设备不便于运输的主要问题。对于发展中国家和偏远地区来说，这种微流控芯片的出现可以说是医学体系改革发展的福音，能够使当地的医学力量大幅度提升，降低患者死亡的几率。

三、微流控芯片POCT应用现状

就我国目前的微流控芯片的应用展开分析不难发现，他在生物，医学，机电，材料，物理等多方面的学科中都有着较为广泛的应用，目前微流控芯片POCT的主要研究方向，就是对分子诊断以及病原检测等方面进行发展。能够独立的完成血液分析，细胞分析等领域的研究，虽然这些领域互不交融，彼此独立，但是都共同的推动着微流控芯片POCT的发展。而微流控芯片POCT也反过来反哺这些领域的研究成果，帮助其完善理论体系的构建，增添实际应用案例。

以现代生命科学领域为例，再进行核酸提取的过程中，微流控芯片POCT在研究的过程中表现出了无可替代的统治力，传统的技术进行细胞DNA提取，相当的费时费力，而且出现错误的几率相对较高，这就导致医学成本较大，同时在试进行操作过程中，有毒试剂也会对DNA分子进行影响，导致最终的结果受到干扰。而微流控芯片就可以直接从细胞中提取、隔离核酸。能够较为直接准确的得到DNA检测分子。同时借助微流控芯片技术，对人体染色体DNA进行提取和拉长也较为便捷，这与传统的生化和静电副作用的方式有着本质性的区别，在对人体细胞进行捕捉之后，能够将DNA链缠绕拉伸在微柱之间。完成DNA的片段分析，这种技术将DNA基因重组变成了可能能够为后续的基因工程发展打下坚实的基础。

对于我们日常生活中涉及到的领域来说，微流控芯片POCT同样大大的改善了传统体系。首先对于病原体病毒的检测等等方面都有着广泛的临床应用，能够快速的诊断流行性流感将提取的分子进行放大，能够直观的进行检测分析，这种方法检测更加灵敏，效果更好，得到的数据更加准确，并且降低了检测的时间，经过发展微流控芯片POCT有可能成为流感诊断的最理想工具。

四、应用存在的问题

与传统的微流控芯片相比，POCT微流控芯片在便捷性方面有着较高的要求，只需要少量或者不需要外部辅助设备就能够实现该项技术的操作，但是这也是限制了其他微流控技术在该领域的应用。为了避免传染病的传播医学检测的一次性是最基本的要求，所以大力推广微流控芯片POCT技术。需要解决的最直观问题就是如何降低生产制造成本，提高生产能力，必须保证该项装置的造价较为便宜，才能够提高其临床应用价值。

而且随着检测技术的多元化，微流控芯片POCT的研究方向，也容易出现分歧，最早是用于检测疾病的复发和出现，目前也可以用于病情的监测与管理。这就导致样品的相关检测工作偏向专业性更强操作更复杂的领域，这就导致该项技术无法直接面向全体的医护人员，未经培训的个人无法进行该项技术装置的操作。这也对微流控芯片 POCT的推广造成了影响。

五、结束语

综上所述，虽然微流控芯片技术产品已经研发成熟并且推向市场，但是由于该项技术还处于开发阶段，必须进行技术改革完善之后才能够真正的投入使用。但是不难发现微流控芯片，POCT技术正在逐步的走向成熟，最终能够走出实验室进入到应用领域，提高我国公民日常生活的便利性，提高医学水平，帮助医学体系构建完善。

参考文献：

[1]丛烨，王佑平，韩夏荷，邓权峰，罗勇，张秀莉.用于药物毒性评价的微流控器官芯片技术[J/OL].世界中医药：2020（12）：22

[2]刘闪闪，魏钊阳，陈砚美，甘喜武，付军，张万举.从物质分离到微流控芯片技术[J].黄冈师范学院学报，2020（06）：93-96.

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2021/11/12