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淺談:微流控芯片的前景

       微流控分析芯片最初只是作為納米技術革命的一個補充,在經歷了大肆宣傳及冷落的不同時期后,最終卻實現了商業化生產。微流控分析芯片最初在美國被稱為"芯片實驗室"(lab-on-a-chip),在歐洲被稱為"微整合分析芯片"(micrototal analytical systems),隨著材料科學、微納米加工技術和微電子學所取得的突破性進展,微流控芯片也得到了迅速發展,但還是遠不及"摩爾定律"所預測的半導體發展速度。

       原則上,微流控芯片可以用于各個分析領域,如生物醫學、新藥物的合成與篩選、以及食品和商品檢驗、環境監測、刑事科學、軍事科學和航天科學等其他重要應用領域,其中生物分析是熱點。目前其應用主要集中在核酸分離和定量、DNA 測序、基因突變和基因差異表達分析等。另外,蛋白質的篩分在微流控芯片中也已有報道針對病原微生物基因組的特征性片段、染色體DNA 的序列多態型?基因變異的位點及特征等,設計和選擇合適的核酸探針,經PCR 擴增后檢測,就能獲得病原微生物種屬、亞型、毒力、抗藥、致病、同源性、多態型、變異和表達等信息,為疾病的診斷和治療提供一個很好的切入點。

       國際上公認的PCR 產物檢測共有五種方法,按其靈敏度高低順序排列為:毛細管電泳法、固相雜交法、液相雜交法、高壓液相雜交法和凝膠電泳法(不推薦臨床) 。微流控芯片CE 以毛細管電泳為該芯片主體,無需進行探針雜交,受檢樣品的信號獲得率接近百分之百。微流控芯片CE 可檢測15~7500bp范圍的PCR 產物,分辨率可達20bp ,樣品微量化使擴散進一步減少,分離效果極好,每孔可供多個不同的PCR 產物作同時分析。

       我國在微流控分析方面的研究雖然起步較國外晚了四到五年,但在多個相關的學科領域都具有足夠的積累與優勢,我國具有世界上最大的微流控芯片市場,用中國的芯片產品占領這一市場是我國科學家責無旁貸的使命。相信經過不懈的努力,微流控芯片蓬勃的發展在我國很快將會到來。


標簽:  微流控芯片 納米技術 摩爾定律
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