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一张图看懂微流控芯片产业一张图看懂微流控芯片产业第1页

01什么是微流控芯片？微流控芯片：微流控芯片又称为芯片试验室（Lab-on-a-chip），它是在一块几平方厘米（甚至更小）芯片上构建微型试验室分析平台，把生物和化学等领域中包括样品制备、反应、分离、检测，细胞培养、分选、裂解等基础操作单元集成到一块很小芯片上，由微通道形成网络，以可控流体贯通整个系统，用以实现常规化学或生物试验室各种功效。微流控芯片被Business2.0杂志称为“改变未来七种技术之一”一张图看懂微流控芯片产业第2页

02小芯片、大世界细胞培养组织与器官仿生单细胞功效蛋白组学一张图看懂微流控芯片产业第3页

03微流控芯片发展简史一张图看懂微流控芯片产业第4页

04微流控芯片特征01微流控芯片能够实现各种功效高度集成，微全分析系统便是一个经典代表。高度集成02能将多个单元步骤集中在一张小小芯片上，经过流道、微阀门、微泵等设计，实现整个检测集成小型化和自动化小型、自动化03因为只在小小芯片上完成检测，所以需要被检测样本量需求非常少，往往只需要微升甚至纳升等级。样本量消耗少因为微流控芯片能将生物、化学、医学分析过程样品制备、反应、分离、检测等基础操作单元集成到一块微米尺度芯片上，且流体在微尺度空间表现出与宏观尺度流体不一样特征（如热、质传递效率、层流、电渗等），使其含有样品消耗量少、分析速度快、操作成本底以及集成度高等优势。一张图看懂微流控芯片产业第5页

05微流控芯片分类按应用领域1.环境分析与监测类芯片空气质量检测芯片水质实时监测芯片有毒有害化合物类重金属监测类芯片2.细胞培养与研究类芯片细胞层受创愈合研究芯片细胞相互作用研究流式细胞计数芯片细胞常规培养芯片一张图看懂微流控芯片产业第6页

05微流控芯片分类按应用领域3.化学分析类微流控芯片4.高通量药品筛选类芯片芯片毛细管电泳类阴阳离子浓缩芯片小分子检测类芯片化学合成类芯片胚胎水平药品筛选类细胞水平药品筛选类分子水平药品筛选类一张图看懂微流控芯片产业第7页

05微流控芯片分类按芯片材质PDMS芯片玻璃芯片塑料芯片石英芯片PMMA芯片一张图看懂微流控芯片产业第8页

06微流控芯片加工工艺PDMS芯片玻璃芯片微流控芯片加工技术起源于微机电加工技术，针对不一样材质芯片，其加工工艺过程有所区分，当前出现微流控芯片加工技术有光刻和蚀刻技术、等离子体蚀刻技术、模塑法、软刻蚀法、微接触印刷法、热压法等，以最常见PDMS和玻璃两种材质为例，其加工工艺流程如右图所表示：一张图看懂微流控芯片产业第9页

07微流控芯片应用历经二十多年研究与发展，如今微流控芯片含义已越来越丰富，其应用领域也从分析化学平台扩展至医学研究、药品合成筛选、环境监测与保护、卫生检疫、司法判定、生物试剂检测、微化工等众多新领域。GD-MS微流控芯片医学研究蛋白质晶型筛选药品合成分子诊疗环境监测微化工3D打印PCR技术一张图看懂微流控芯片产业第10页

07微流控芯片应用医学研究微流控芯片高度集成化，微流控仪器往往含有操作简便，仪器价格相对廉价，小而轻，能快速出结果等优势，高度切合及时诊疗（POCT）发展需求。微流控芯片内单元构件尺度使它有可能同时容纳分子、细胞、仿生组织，甚至器官，从而在芯片上构建组织与器官仿生试验室。微流控芯片技术出现，处理常规细胞分析中碰到难于操纵、成份复杂且含量微小、无法提供复杂微尺度生长环境等问题，从而实现从单细胞水平进行基因组学研究。及时诊疗组织与器官仿生基因组学研究微流控芯片应用层面，其重点应用领域便集中在生命科学，在微流控芯片平台上进行医学研究已取得了很多进展，彰显了微流控芯片应用在医学研究中主要性。一张图看懂微流控芯片产业第11页

07微流控芯片应用药品合成对于有些药品合成过程，中间往往存在副反应而影响了产物收率或纯度，常规方法筛选目标药品存在成本极高，耗时长且选择性低等问题，而微流控芯片应用成为处理这一类问题理想替换技术。目标产物副产物采取微流控芯片技术合成苯基硼酸可得到选择性很高产物，收率提升25%一张图看懂微流控芯片产业第12页

07微流控芯片应用分析检测微流控芯片发展之初便是微全分析系统，所以其在分析检测领域应用是最成熟和最商业化。不论是药品毒性检测、环境、食物和水体污染检测，还是司法判定中犯罪物证DNA检测，以及数字核酸扩增检测(dDNA)中都能够找到微流控应用案列。常见商品化数字核酸扩增检测检验平台一张图看懂微流控芯片产业第13页

07微流控芯片应用微化工传统化工过程中“三传一反”在微尺度下可得到强化，基于微流控技术发展起来微化工，可实现化工过程“更加好”、“更加快”、“更安全环境保护”、“更经济”优势，有望处理传统化工存在设备投资大、运行和维护成本高、过程能耗、安全系数高等问题。微化工“更安全环境保护”绿色