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微流控芯片实验室 把各种基本操作单元(细胞培养、分选、裂解, 样品制备、反应、分离、检测等) 集成到一块几平方厘米的芯片上; 由微通道形成网络，以可控流体贯穿整个系统; 取代常规生物或化学实验室的各种功能。 微流控芯片实验室的基本特征和最大优势是多种单元技术在微小平台上的灵活组合和规模集成。 微流控芯片与“生物芯片” 微流控芯片实验室以微流控技术为基础，它有别于另一类以静态亲和杂交技术为核心的微孔板芯片，后者通常被国内的大众媒体称之为 “生物芯片” ，以DNA芯片为典型代表。 “生物芯片” 采用光导原位合成或微量点样等方法，将生物样品（核酸片段、多肽分子、组织切片、细胞）有序地固化于支持物的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器比如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄影像机（CCD）对杂交信号的强度进行检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。 微流控芯片实验室与微全分析系统 在一段时期的学术刊物中，微全分析系统（?-TAS）往往和微流控芯片实验室混用。事实上，较之微全分析系统，微流控芯片实验室的外延更宽，内涵更为丰富。 微流控芯片实验室与毛细管电泳 微流控芯片实验室的最早期形式是芯片毛细管电泳，芯片毛细管电泳至今仍是芯片实验室中分离部分的主体。 90年代初，A. Manz和D. Harrison等开展了早期芯片电泳的开拓性研究工作，A. Manz还提出在芯片上实现?-TAS的概念； 1994年起J. Ramsey等发表芯片毛细管电泳的文章； 90年代中后期, 世界范围内一批科学家介入; 1999年, 中国国家自然科学基金委员会关于微流控芯片的第一个重点项目启动(林炳承,刘国诠) 。 微流控芯片实验室的近期定位 微流控芯片实验室是微纳米技术的重要组成部分，也是系统生物学研究的主要技术平台之一，有重大应用前景，尚未真正产业化。 2004年9月美国Business 2.0杂志的封面文章称，芯片实验室是“改变未来的七种技术”之一。 微流控芯片实验室的基本特征 多种单元技术在微型平台上的灵活组合和规模集成 微米~亚微米 两维~三维 成百上千个单元部件 微尺度流体特性 如果尺寸到亚微米甚至纳米级… 把通道的深度做到亚微米甚至纳米级，比如 80nm，这种情况下电泳淌度就变得和横截面尺寸有关。由于偶电层电荷的重叠，电渗减少，因此将影响给予液体的动量，空间的压缩将会改变大分子的形状，大分子的淌度也将受到非平面流速矢量场的影响。 微流控芯片实验室的功能化 市场对微流控芯片实验室的基本要求是它的功能化。 功能化分通用型和专用型两类。 功能化芯片实验室系统包括: 控制-检测 芯片 试剂盒(内含有实现芯片功能化的方法和材料) 微流控芯片实验室与系统生物学 按照现代生物学的观点，生物体是一个系统、一个网络，人们研究的不仅是其中某一个静态的“组学”，更重要的是要考虑系统中各个单元之间各种组成的动态的相互联系及相互作用，因此，不仅要测定关于生物体同一参数在不同时刻的变化，更要注意不同参数在同一时刻的数值。 微流控芯片多种单元技术在微型平台上的灵活组合和规模集成的特点使其成为系统生物学研究的主要平台之一。 主要内容 微流控芯片实验室的技术平台 ?芯片的材料与芯片制造技术?驱动控制和检测技术?样品处理和进样技术?混合反应技术?分离技术 微流控芯片实验室的应用 ?核酸分析和基因诊断 ?蛋白质及糖缀合物分析 ?小分子分析 ?细胞分析 ?相互作用研究 对课件详细内容感兴趣的同学，请发邮件至gaoyan@dicp.ac.cn联系。 * * 这样一种尺寸(微米)仍大于载体分子的平均自由程, 因此连续介质定理成立, 连续性方程可用。 由于尺寸细微, 使影响传动、传热和传质各因素的相对重要性发生变化。(1) 自由对流下惯性力与粘性力的比值, 以及自由对流与受迫对流的判据(如雷诺数值等) ;(2) 面体比增加, 因此包括表面张力、粘性力、换热等在内的表面作用增强, 其中表面换热的增加可能使传热现象应用于流动控制; (3) 流动和传热的边缘效应、端部效应增强, 三维效应不能忽略, 传热强化。