細胞是生物體和生命活動的基本單位，細胞的研究對人類發(fā)展有著重大的意義。隨著對細胞研究的不斷深入．從細胞群、細胞整體、亞細胞結(jié)構(gòu)深入到分子結(jié)構(gòu)：從細胞內(nèi)各組分分析深入到對細胞呼吸作用、光合作用、信息傳遞、跨膜運輸?shù)壬顒拥难芯?，傳統(tǒng)的細胞分析儀器已不能滿足對細胞研究的需求：而新型的細胞分析儀器、分析技術(shù)不斷涌現(xiàn)，其中，微流控芯片以其獨有的優(yōu)勢在細胞分析中起著越來越重要的作用。

 

微流控芯片用于細胞分析，有如下的優(yōu)點：

(1)微通道的尺寸與細胞尺寸相當(dāng)，在微流控芯片上對細胞的研究可深入到單細胞甚至亞細胞器水平。

(2)微尺寸通道、多維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相對封閉的環(huán)境，接近體內(nèi)的生理狀態(tài)，可實現(xiàn)無損或者微損檢測。

(3)平板式幾何構(gòu)型，更容易進行觀察、檢測；而且傳熱、傳質(zhì)迅速，提高分析的精確度和靈敏度。

(4)可以將諸多細胞研究操作步驟集成在同一塊芯片上，有利于平行操作和連續(xù)分析。

(5)可以滿足高通量細胞分析的需要，同時獲取大量的生物學(xué)信息。

(6)芯片設(shè)計靈活多樣，可與相關(guān)分析儀器集成或聯(lián)用。

(7)節(jié)省時間、樣品和試劑，有利于降低研究成本。

 

微流控芯片細胞操縱是將細胞運送到預(yù)定的位點，將其固定后，進行細胞成分、結(jié)構(gòu)和功能等分析.通常地，這還包括了對目標(biāo)細胞的分離和篩選。在微流控芯片上運送和固定生物細胞，要求操作簡便、高效，同時能保持細胞活性。

目前在微流控芯片上進行細胞操縱的方法主要有：機械操縱法、光學(xué)操縱法、電場操縱法和磁力操縱法等

 

微流控芯片具有相對封閉的多維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通道尺寸與細胞尺寸相當(dāng)，而且芯片制作材料眾多、結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活多樣，因而越來越多地應(yīng)用于細胞培養(yǎng)。在微流控芯片上進行細胞培養(yǎng)的常用方法是灌流式培養(yǎng)(microfluidic perfusion culture)，是指將細胞懸液注入微通道或者微培養(yǎng)室，待細胞貼壁后，將培養(yǎng)液連續(xù)灌入培養(yǎng)區(qū)域，實現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)的連續(xù)更新。

 

細胞內(nèi)組分復(fù)雜，對細胞內(nèi)成分的分析和測定、細胞成分間的相互作用的研究，有助于研究者了解體內(nèi)細胞的代謝過程、細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和細胞的功能，對疾病的治療和藥物篩選等具有重大的意義。微流控芯片技術(shù)的出現(xiàn)為細胞內(nèi)組分分析提供了一個很好的技術(shù)平臺。

 

盡管微流芯片為細胞分析提供了一個很好技術(shù)平臺，但仍存在不足之處，可在以下幾方面進行進一步的研究：

(1)細胞與芯片界面要形成集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)能高分辨地分析和控制細胞生理功能的變化。

(2)新的能透過細胞膜的熒光探針和新的標(biāo)記物質(zhì)的研究，如量子點[381等；以及與之相應(yīng)的標(biāo)記方法的研究。

(3)多維結(jié)構(gòu)的適用于細胞分析的芯片制作。

(4)開發(fā)高靈敏度、易于集成在芯片上、操作簡便的檢測儀器。