微流控是一种精准操纵和操控微尺度流体的技术,专指亚微米构造的技术。微流控科学研究的空间特征限度范畴在1μm(10^-6米)至1Mm(10^-3米)。微流控在大自然中也是普遍的,例如毛细血管中的血液、蜘蛛的织网等。
“微”寓意:(1)细微的容积(纳升,皮升,飞升级别);(2)微小的容积;(3)低能量消耗;(4)设备自身占用体型小。微流控运用对微尺寸下流体的控制,是一个包含了工程学,物理,化学,微加工和生物技术的多交叉科学。
微流控设备的主要用途:微流体结构包含微气体系统,即用以解决片外流体(液态泵,汽体阀等)的微系统,以及用以片上解决纳升(nl)和皮升(pl)容积的微流体结构。目前为止,比较顺利的微流体的行业运用是喷墨打印头。除此之外,微流体生产制造的进步容许以低成本塑料生产设备,而且可以自动检验构件品质。
微流体技术的发展正在创新分子生物学方式开展酶分析(如葡萄糖和乳酸分析),DNA分析(如聚合酶链式反应和高通量测序)和蛋白质组学。微流体生物芯片的基本思路是将检测操作,以及试品预处理和试样制取在一个处理器上进行整合。
生物芯片的新兴用途是临床病理学,尤其是病症的即时确诊。除此之外,可以对生化毒素和其它的危险病原体的空气/水质采样进行持续取样和即时检测,微流体设备可以作为一个始终在线的“生物烟雾报警器”进行预警。微流控技术已经为生物学家创造了强大的工具来控制全部的体细胞环境,进而造成新的问题和新的发现。该技术在微生物学层面的各种优点:一般单细胞研究包含生长细胞衰老:例如“母机”之类的微流控设备容许追踪数千个单个细胞数代,直到他们死亡微环境控制:从机械环境到化学环境通过在一个机器中引进多个化学输入来确定准确的浓度梯度。
