微流控芯片實驗室又稱芯片實驗室（lab-on-a-chip）或微流控芯片（microfluidicchip），指的是把生物和化學等領域中所涉及的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成或基本集成到一塊幾平方厘米（甚至更?。┑男酒?，由微通道形成網(wǎng)絡，以可控流體貫穿整個系統(tǒng)。

用以取代常規(guī)生物或化學實驗室的各種功能的一種技術。微流控芯片實驗室的基本特征和最大優(yōu)勢是多種單元技術在微小平臺上的靈活組合和大規(guī)模集成，高通量是大規(guī)模集成的一種形式。

微流控芯片實驗室以微流控技術為基礎，它有別于另一類以靜態(tài)親和雜交技術為核心的微孔板芯片，后者通常被國內(nèi)的大眾媒體稱之為“生物芯片”，以脫氧核糖核酸（DNA）芯片為典型代表，不在本文所討論的范圍之內(nèi)。

在一段時期的學術刊物中，微全分析系統(tǒng)（μ-TAS）往往和微流控芯片實驗室混用。事實上，較之微全分析系統(tǒng)，微流控芯片實驗室的外延更寬，內(nèi)涵更為豐富。微流控芯片實驗室的最早期形式是芯片毛細管電泳，芯片毛細管電泳至今仍是芯片實驗室中分離部分的主體。

微流控芯片實驗室是微納米技術的重要組成部分，也是系統(tǒng)生物學研究的主要技術平臺之一，有重大應用前景，尚未真正產(chǎn)業(yè)化。2004年9月美國Business2.0雜志的封面文章稱，芯片實驗室是“改變未來的七種技術”之一。

芯片實驗室所具有的多種單元技術靈活組合和大規(guī)模集成的特點，使之不僅能以極少量的樣品獲得極大的信息量，更有可能超越單一的分析功能，而以一個整體微型多元操作平臺的姿態(tài)直面市場。

市場化對微流控芯片實驗室的基本要求是它的功能化。功能化分通用型和專用型兩類，按照目前的理解，一個功能化芯片實驗室系統(tǒng)應包括芯片分析器、芯片及試劑盒等3個部分，試劑盒內(nèi)包含有實現(xiàn)芯片功能化的方法和材料。

國內(nèi)外已有很多研究小組在微流控芯片領域做了許多出色的工作，但限于篇幅，又為避免掛一漏萬，本文僅擬以作者所在課題組近年來的研究工作為基礎，就芯片實驗室平臺建設及相應的以系統(tǒng)生物學為最終目標的功能化研究作一說明，對在分子和細胞層面，甚至是單分子、單細胞水平上實現(xiàn)以不同操作單元規(guī)模集成為特征的臨床診斷和藥物篩選的努力予以特別的關注。

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