Manz等(1990)首次提出以微電子機械系統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ)的 “微型全分析系統(tǒng) (micro total analysis systems, ?TAS)” 概念，標(biāo)志著微流控研究開始真正獲得重視并進入快速發(fā)展的階段。這些系統(tǒng)最早用于化學(xué)分析，后來隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴展，“微流控芯片 (microfluidic chip)”、“芯片實驗室 (lab on a chip)” 和含義更廣的 “微流控器件(microfluidic device)” 成為更通用的說法。微流控器件利用結(jié)構(gòu)各異的微通道和形式多樣的外加力場，對微量流體或樣品在微觀尺度上進行精確操縱、處理與控制，從而將傳統(tǒng)實驗室的部分乃至全部功能，包括采樣、稀釋、加試劑、反應(yīng)、分離、檢測等集成在一次性或可多次重復(fù)使用的微芯片上。相比于傳統(tǒng)方法，微流控器件具有低成本、低能耗、易自動化、快速靈活、高便攜性等優(yōu)勢，直接面對社會各行各業(yè)的實際需求，在疾病診斷、細胞研究、藥物篩選、環(huán)境監(jiān)測、綠色能源、材料合成等各個領(lǐng)域開展應(yīng)用并展示出廣闊前景。
微流控實驗系統(tǒng)平臺集成了光學(xué)顯微鏡、生物芯片、微流體進樣泵、流體流速監(jiān)測與控制及用于圖像分析的電腦等。該系統(tǒng)平臺能夠完成細胞滾動/粘附、細胞遷移、細胞分選、細胞運動軌跡跟蹤、細胞數(shù)目統(tǒng)計分析等細胞分析及高通量細胞篩選分析。
微流控實驗系統(tǒng)平臺可以直接采用現(xiàn)有的已搭配好的系統(tǒng)平臺，也可以根據(jù)自己實驗的需求，自主進行搭配。目前已搭配好的通用微流體實驗平臺主要有CorSolutions系統(tǒng)、Cellix半自動系統(tǒng)和LabSmith測試系統(tǒng)。實際上，微流控實驗系統(tǒng)平臺在一定程度上可以看成是一個由多個不同的部件組合而成的系統(tǒng)平臺，該系統(tǒng)平臺主要包括四大部分：進樣泵系統(tǒng)、流體檢測與控制系統(tǒng)、微流控芯片系統(tǒng)及分析和檢測系統(tǒng)。 
下面就微流控系統(tǒng)平臺的四大組成部分做簡要介紹。
進樣泵系統(tǒng)：
（1）帶有傳感器和PID控制的注射泵
（2）帶有傳感器和PID控制的蠕動泵
（3）帶有傳感器和PID控制的壓力驅(qū)動泵
（4）電驅(qū)動（電場力驅(qū)動）
（5）超聲波驅(qū)動
（6）光驅(qū)動（可見光或紅外光或紫外光等）
流體檢測與控制系統(tǒng)：
（1）流量計（帶有PID控制）
（2）流量模塊（flow unit，溫度傳感測量）
（3）壓力傳感器
（4）其他測量微流體流速的儀器
微流控配件：
微流控配件主要有不同外徑尺寸和內(nèi)徑尺寸的毛細導(dǎo)管（用于連接進樣泵、流量計和芯片的進出口）；轉(zhuǎn)接適配器（用于連接不同類型的毛細導(dǎo)管）；導(dǎo)管切割機（用于切割不同尺寸的導(dǎo)管，導(dǎo)管的橫斷面切口保持導(dǎo)管原始形狀如圓形或方形）；調(diào)壓閥（用于氣體驅(qū)動泵的壓強調(diào)節(jié)）；溫度控制器（用于芯片通道的加熱，實現(xiàn)實驗的恒溫控制）；不同類型的鋼針（連接不同尺寸的毛細導(dǎo)管或芯片的出入口）；切換閥（用于實現(xiàn)2路或多路液體的切換控制）等。
微流控芯片：
生物芯片的主要材質(zhì)有玻璃、硅、石英、聚合物（PC、PDMS、PMMA）等。根據(jù)研究目的的不同，生物芯片通道表面需要做不同程度的處理，如親水或疏水處理、螯合Cu2+處理及生物蛋白處理等。此外，微流控芯片依據(jù)不同的用途又可分為液滴產(chǎn)生芯片、流速細胞芯片、微混合器芯片、微反應(yīng)器芯片、電阻抗譜芯片等。對于某些特殊需求的芯片，如3D芯片通道、彎曲芯片通道、大寬度的芯片溝道等，均可實現(xiàn)定制需求。
分析和檢測系統(tǒng)：
（a）電學(xué)分析
      （1）電阻抗分析—單細胞測量或計數(shù)，細菌濃度測量，細胞成分測量等
      （2）所需設(shè)備為HF2IS、HF2TA、流體連接PRO芯片夾具
（b）光學(xué)分析
      （1）顯微熒光檢測—細胞的生長和活動狀況、細胞膜和細胞組分的研究等。
      （2）化學(xué)發(fā)光和生物發(fā)光檢測—發(fā)光強度可用于確定分析物的濃度，靈敏度和選擇性高、線性       反應(yīng)范圍寬，利于對分析物的定量分析。僅適用于特定化學(xué)發(fā)光試劑和細胞的研究。
      （3）拉曼檢測—適用于對細胞及其生物分子的實時監(jiān)測。
      （4）折射率檢測—避免了熒光標(biāo)記和化學(xué)修飾對細胞的影響，適于對細胞自然狀態(tài)的檢測。該檢測對激光光源及對外部條件如溫度、壓力和流速的控制要求很高，特殊光學(xué)檢測結(jié)構(gòu)的設(shè)計及光纖等的應(yīng)用使得微流控折射率檢測系統(tǒng)更接近于芯片實驗室的概念。
      （5）熱透鏡顯微檢測—可對單個細胞無創(chuàng)、實時檢測。
      （6）表面等離子激元共振檢測—可對界面上生物分子相互作用的無標(biāo)記實時監(jiān)測，通過對生物反應(yīng)過程中表面等離子激元共振的動態(tài)變化監(jiān)測獲取生物分子相互作用的特異信號。檢測對象一般是具有配體和受體特異性結(jié)合性質(zhì)的核算、蛋白質(zhì)、酶及抗體等生物分子，尤其適合對免疫反應(yīng)的過程監(jiān)測和定量分析，這對分子特異反應(yīng)的實時監(jiān)測也用于細胞的檢測和傳感。
上述介紹了微流控實驗系統(tǒng)平臺的主要組成部分如進樣泵、流體流量監(jiān)測與控制、微流體配件及微流體檢測系統(tǒng)。微流控芯片是微流控實驗中的核心部分，主要由實驗者根據(jù)實驗的需求而自行設(shè)計芯片的結(jié)構(gòu)。由此可見，用戶在進行微流控實驗的過程中，可根據(jù)個人的實驗要求而有選擇性的選擇一些性能參數(shù)高的微流體部件，然后將這些部分組裝在一起便可構(gòu)成一套適合自己特定實驗研究要求的微流控實驗平臺。

汶顥關(guān)于“分離和檢測核酸片段，采用微流控芯片電泳分離，準(zhǔn)備采用熒光檢測”芯片實驗室系統(tǒng)裝置如下：

1）進樣系統(tǒng)

2）芯片平臺（毛細管電泳芯片）

3）高壓電源

4）熒光檢測系統(tǒng)

5）組件/配件/耗材（比如正負電極等）

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