微流控技術(shù)是一種能夠精確控制并操作微尺度流體的技術(shù)。近二三十年以來，隨著納米制造技術(shù)的成熟以及生化技術(shù)對微量液體操控的需要，微流控技術(shù)進入了高速發(fā)展期。相較于傳統(tǒng)檢測方法而言，微流控平臺具有反應(yīng)迅速，高流通量，便于攜帶，自動化潛力高等優(yōu)勢。

自從1998年Burns等研究人員提出了集成多種生物生物、化學(xué)分析等功能于一張微小芯片上（即“芯片實驗室”概念）后，微流控技術(shù)就表現(xiàn)出了優(yōu)異的臨床檢測、精準醫(yī)療的應(yīng)用前景。近幾年來，開發(fā)“芯片實驗室”，也就是微型全分析系統(tǒng)，已經(jīng)發(fā)展到物理、微電子、材料、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科交叉的新領(lǐng)域。研制可用于細胞培養(yǎng)、篩選、分析的微流控芯片，也是目前微流體領(lǐng)域的一個研究熱點。

由于微流控技術(shù)具有小型化、高通量等特點，使其有潛力能夠利用珍貴稀少的組織細胞樣本進行高通量分析，有力地支持了精準醫(yī)療、個性化醫(yī)療。

Irena等研究人員通過驗證發(fā)現(xiàn)，利用數(shù)字微流控芯片上進行細胞培養(yǎng)、藥物細胞毒性分析實驗是可行的。在此次實驗中，為了減少細胞表面對細胞及蛋白質(zhì)的吸附，在液滴中添加了普朗尼克F68，此項操作降低了驅(qū)動液滴所需要的電壓，極大地降低了電流對細胞的損害。

Ada等研究人員研制出了PDMS微流體控制芯片，該芯片利用特殊設(shè)計的微流體通道，產(chǎn)生含有單細胞的液滴，可在2.4cm×2.4cm大小的芯片上對腫瘤細胞及原腫瘤組織細胞進行藥物篩選。

以微流體控制芯片為基礎(chǔ)的3D細胞培養(yǎng)技術(shù)是近年來在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用微流體控制技術(shù)的另一類發(fā)展方向。相較于2D細胞培養(yǎng)法，3D環(huán)境下的細胞培養(yǎng)能更好地模擬真實的細胞生長環(huán)境、反應(yīng)細胞與細胞外基質(zhì)之間的相互作用。

在Yu等人設(shè)計的PDMS芯片上，利用多個平行細胞培養(yǎng)腔和微通道交聯(lián)，模擬人體內(nèi)組織與毛細血管網(wǎng)的相互作用。Raty等研究人員的實驗結(jié)果表明，結(jié)合多孔細胞培養(yǎng)腔體與PDMS的特殊結(jié)構(gòu)，通過灌注水凝膠形成多個平行的3D細胞培養(yǎng)腔體，完全能夠構(gòu)建一個完全兼容傳統(tǒng)實驗方法的高通量3D細胞培養(yǎng)微流控制平臺。

除了以細胞培養(yǎng)為基礎(chǔ)的微流控制芯片外，還存在另一個研究焦點，便是能夠替代大型流式細胞儀裝置的微型細胞分選芯片。除考慮熒光標記、微流控芯片大小等因素外，還可對細胞進行介電泳篩選。用介電泳效應(yīng)和特殊設(shè)計的微流道，在非均勻電場中將不同極性的細胞傳遞到不同電場強度的地方，Takahashi等對高通量細胞完成了篩選。除此之外，慣性微流控技術(shù)也常用于細胞分選。

Kwon等人利用螺旋微流道，通過微流控制芯片，如死亡細胞、細胞碎片，將細胞培養(yǎng)液中的死亡細胞分離出來，可以進一步應(yīng)用于灌注細胞的培養(yǎng)。Abdulla等人設(shè)計的多個微流道級聯(lián)的微流控芯片，不需要在細胞上做任何標記，就可以實現(xiàn)腫瘤細胞與稀釋全血樣品的分離，從而使循環(huán)中腫瘤細胞的存活率高，便于后續(xù)藥敏篩選等實驗。

近幾年，微流體技術(shù)在臨床診斷領(lǐng)域的應(yīng)用研究，大大推動了現(xiàn)場、實時、精確、個性化醫(yī)療的發(fā)展。雖然目前微流控技術(shù)的全面推廣還受到制備工藝復(fù)雜、芯片對生物化學(xué)組分的吸附等一系列問題的制約，但隨著新材料、新技術(shù)、新發(fā)現(xiàn)的不斷涌現(xiàn)，各學(xué)科的研究者對微流控技術(shù)的不斷研究與完善，微流控技術(shù)在臨床診斷領(lǐng)域乃至基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的巨大潛力是不容置疑的。