以芯片實驗室技術為基礎的POCT檢測在癌癥、愛滋病、心臟病等早期診斷中具有優勢。重點研究工作包括核酸檢測、免疫檢測和細胞檢測。

在POCT檢測中，核酸檢測起著不可替代的作用，它可以直觀地反映疾病的發展狀況和病毒感染的嚴重性。在生物醫學方面，最早對芯片實驗室的研究集中在核酸檢測。普通核酸檢測包括樣品預處理、核酸擴展(通常采用PCR技術)和對擴展產品進行檢測。將上述步驟整合為一小塊芯片進行核酸檢測，也是芯片實驗室研究的主要內容。但是到現在為止

以核酸檢測為基礎的微全分析芯片，有很大的困難。這主要是由于傳統核酸檢測技術結合核酸檢測的實時熒光PCR技術造成的，在高通量、重復性、成本、檢測靈敏度、穩定性等方面具有很大的優勢。因此，基于微流體的核酸檢測技術難以找到自身優勢，其發展方向只能集成在一塊微型芯片上，集成多種功能，且價格低廉，操作簡單，即向POCT方向發展。然而，與其它檢測方法不同的是，由于原檢測方法小型化或小型化，核酸檢測需要多種試劑，反演的過程也不一樣，因此需要閥門設計，從而增加了設計難度；對傳統光學檢測方法，也限制了它的進一步發展。在檢測微全分析芯片POCT時，需要考慮可靠性和成本。

Easley等人將PDMS制造的閥門集成到玻璃晶片中，在芯片上完成固相核酸的提取、PCR的擴增以及Pal等采用類似方法制作的芯片檢測流感病毒。有研究者將SU-8制作的光波導器件集成到微流體芯片中。

薄片PCR擴增及實時熒光檢測。以上研究均取得了較好效果。利用實時熒光技術，采用了恒溫擴增技術(NASBA)，利用COC制造的10通道芯片對16型人乳頭瘤病毒進行檢測，檢測系統以小LED為光源，PMT(光電倍增管)為信號。

除了傳統的熒光檢測和電泳檢測方法外，許多研究者也在探索POCT的檢測方法。人使用場效應管檢測擴展的PCR產品，無需對PCR產品進行標記；不需要將擴展的DNA樣品凈化，直接滴入可丟棄的印刷電化學芯片中，DNA與作為電化學探針的氧化還原分子結合，導致探針分子的電流明顯降低，從而間接檢測到與DNA結合的數量。該法快速、簡便、成本低。以SNP為基礎，成功地檢測了單核苷酸多態性，認為SNP是一種良好的基因標記，通過檢測個體的SNPs，可以預測疾病，準確診斷疾病，預測個體對治療藥物的反應，有助于制定更有效、更安全的個性化治療策略。這兩種信號都是直接輸出信號，易于ICT信號處理電路集成，是POCT的發展方向。

將微流控芯片技術與傳統的免疫層析試紙技術相結合，是POCT核酸檢測的又一發展趨勢。

微芯片，以水凝膠作為閥門，在檢測方法上，引入新材料-采用前向光材料及地高辛進行檢測。UCP具有獨特的向上發光特性。

這是通過儀器準確檢測到的可見光信號顯示出微免疫反應。這類可見光與集成的光學電子元件結合后，可由物理傳感器接收，然后轉換為電壓值或電流值，并與被測物體的具體濃度一一對應，實現定量檢測。UPT不同于傳統的熒光檢測，它采用低能量的紅外線作為激發光，從而完全避免了因樣品的腐蝕和自身衰變而產生的發光淬火。運用同樣的技術(圖1)，結合樣品預處理、PCR和免疫層析法，成功地檢測了口液中的致病菌。此法成本低，結果易讀，可半定量或定量檢測。