芯片上实验室的那些事快讯

      微流控芯片又被称为‘芯片上的实验室，它的目标是将医学检测实验室完整复制到一块微小的芯片上。其目的在于利用微米和纳米技术来解释并解决生物医学上的科学基础问题，同时创造一些新方法，微流控就是其中的重要研究方向。

      所谓“芯片上的实验室”，是将以往在大型实验室里才能完成的实验，例如生物、化学、医学分析过程的样品制备、分离、反应、检测等基本操作单元，集成到一块微型的芯片上，实现对细胞、蛋白、酶、核酸等成分的快速准确检测、分析、分选与操控。

       一块几平方厘米的芯片要如何完成实验室中的检测项目，芯片内设置了不同的可供流体通行的通道，用以完成不同的生物或化学反应过程，当需要检测的物质流过某一区域时，受到光的照射，这些物质可以自发或者与其它特定物质结合发出荧光，这些荧光可以通过光学相机等传感器进行读取，从而得知流体通道中需要检测的物质种类与含量。

      那么微流控芯片技术的发展将对人们的健康生活带来怎样的改变呢，二十年前血糖检测还需要在医院完成，现在自己在家用小试纸就能测了。微流控芯片的终极目标是对整个医疗检测体系进行创新，由原本以医院为主体管理个人健康水平，转化为病人通过相应的设备及方法，自我管理、监测自己的健康水平。

       明确的应用方向是生物医学的体外检测与早期筛查，将人体自身循环系统中的体液，尤其是血液，提取出来后，就能对体液环境中存在的许多物质进行分析。而这些物质的状态及含量反映了人体当时的基本健康状况。如果能够利用先进的微米纳米技术实现对单个分子或蛋白层面的研究，对于疾病的早期检测具有重要意义。

       以C反应蛋白和肌钙蛋白的检测为例，这两类物质是临床医生判断发热患者是细菌性感染还是病毒性感染的明确指标，通过检测结果决定治疗方案。目前，医院对两种蛋白的检测水平在毫克每毫升、微克每毫升级别。

       在目标物质含量极低时便能检测出来，意味着疾病在更早期的时候就能被发现。继续开发新的疾病标志物检测方法，助力检测手段朝着可检测项目越来越多、检测精度越来越高的方向发展。特别是重大疾病如肿瘤、不可逆疾病如老年痴呆等，早期诊断对于疾病的防治具有重要意义。

       微流控芯片的工作则是在物理和化学的界面上进行的，芯片涉及的微纳器件制造又属于微电子与机械工程范畴。科学有非常明确的服务于人群的目标。希望研究能发现疾病早期诊断与精准治疗面临的科学与技术问题，提出解决方案，让研发成果真正走向应用。