采用微纳米加工的微流控芯片产业化

利用微流控芯片做infection疾病抗原和抗体检测：由病原体引起的infection疾病是一个严重的全球公共卫生问题，部分infection疾病具有高传染性，因此理想的检测应该具有即时性，使得患者在检测现场得以确诊并接受cure，防止传染病大规模传播和暴发。目前一些微流控芯片已经被成功地用于识别病原体分子标志物和infection诊断。Pham等利用金属纳米粒子的信号放大作用，开发一款高敏感性快速检测疟疾抗原的微流控芯片，其敏感性接近临床常规检测方式。利用微流控芯片高通量性质等，设计的微流控芯片可对多种病毒同时检测，节省传染性疾病初始筛查时间并降低成本，此芯片还通过检测每种病毒的多种抗原来提高检测敏感性和特异性。微孔阵列技术实现液滴阵列化，用于数字 PCR、高通量药物筛选等场景。采用微纳米加工的微流控芯片产业化

肺组织微流控器官芯片（LoC）：这是另一种在微型设备上的人肺的3D工程复杂模型。它基本上构成了人类的肺和血管。该系统可能在很大程度上有助于肺部的生理研究。此外，它还有助于研究肺泡囊中吸收的纳米颗粒的特征，并进一步模拟病原体引发的炎症反应。此外，它可用于测试由环境toxin和气溶胶产品引起的影响。LoC使研究人员能够研究apparatus或人体的体外生理作用，因此，它被用于不同肺部疾病医疗方式的战略实施。在组织设计中，微流控创新通过提供氧气，营养和血液，在复杂组织的发展方面发挥着重要作用。它为肺细胞开发了一个微环境来研究生理活动。Wyss研究所设计了各种肺部微芯片，以演示典型LoC的工作。这些微芯片还能够模拟肺水肿。采用微纳米加工的微流控芯片产业化可定制加工小批量 PDMS、硬质塑料、玻璃、硅片等材质的微流控芯片。

安捷伦在微流控技术平台上的三个主要产品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100、 Automated Lab-on-a-Chip （后有斯坦福大学Stephen Quake研究小组开发的微流体控制因素大规模地综合应用和瑞士Spinx Technologies开发的激光控制阀门。澳大利亚墨尔本蒙纳士大学的研究者正在开发可在微通道内吸取、混合和浓缩分析样品的等离子体偏振方法。等离子体不接触工作流体便可产生“推力”，具有维持流体稳定流动，对电解质溶液不敏感也不受其污染的优点。瑞士苏黎士联邦工业大学的David Juncker认为，流体的驱动没有必要采用这类高新技术，利用简单的毛细管效应就可以驱动流体通过微通道。

微流控分析芯片当初只是作为纳米技术的一个补充，在经历了大肆宣传及冷落的不同时期后，却实现了商业化生产。微流控分析芯片在美国被称为“芯片实验室”（lab-on-a-chip），在欧洲被称为“微整合分析芯片”（micrototal analytical systems），随着材料科学、微纳米加工技术（MEMS）和微电子学所取得的突破性进展，微流控芯片也得到了迅速发展，但还是远不及“摩尔定律”所预测的半导体发展速度。现在阻碍微流控技术发展的瓶颈仍然是早期限制其发展的制造加工和应用方面的问题。微流控芯片技术用于药物筛选。

微流控芯片技术采用先进的MEMS和半导体跨界创新策略，是生命科学和生物医学领域的新兴科学。该技术能够有效控制液体的物理化学反应。由于其微型缩小方法，它带来了高质量交换和高通量。它主要用于药物发现、蛋白质组学、药物筛选、临床分析和食品创新。目前，各种类型的微流控芯片用于各项领域。与传统方法相比，微流控芯片技术在耗时和所需样品和试剂量方面具有很大优势。在药物研究中，微流控创新可以与其他各种检测设备集成，例如PCR，ESI-MS，MALDI-MS和GC-MS等。微流控芯片的主流加工方法。采用微纳米加工的微流控芯片产业化

MEMS 工艺实现超薄柔性生物电极定制，用于脑机接口电刺激与电信号记录。采用微纳米加工的微流控芯片产业化

肠道微流控芯片（GoC）：GoC系统模仿人类肠道的生理学。它解释了肠道的主要功能，即消化、营养物质的吸收、肠神经的调节、体内废物的排泄、以及伴随微生物共生体的人体肠道的病理生理学。GoC模型主要用于精确复制具有所需微流控参数的肠道体内环境。Kim等人研究了当人类GoC被肠道微生物群落占据时肠道的蠕动运动。通过对齐两个微通道（上部和下部）来设计微型器件，该微通道雕刻在PDMS层上，该PDMS是通过基于MEMS的微纳米制造工艺制作的模板翻模制备而来，且PDMS层由涂有ECM的多孔柔性膜隔开。如图所示，该装置被模仿人类肠道生理学的人肠上皮细胞包裹。这样的系统可以模拟人类肠道在某些特定因素下的蠕动运动，即流体流速。采用微纳米加工的微流控芯片产业化