预示着微流控技术的商业化的到来。到了 21 世纪，中国科学家们也开始意识到微流控芯片在 未来可能带来的经济效应以及巨大作用， 便开展了许多有关微流控芯片的实验工作[7]。至此 以后，中国科学家在微流控芯片领域所发表的论文数逐年增加，到了 2006 年，我国科学家在 该领域发表的论文文献数量已位居世界论文数的第二名。至此，我国在微流控芯片上的研究 水平已跃居国际一线水平，不可动摇。

图 1.2 微流控芯片电泳实物图

1.1.2 基本原理

微流控芯片采用类似半导体的微机电加工技术在芯片上构建微流路系统，将实验与分析 过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片结构上，加载生物样品和反应液后，采 用微机械[8]、电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动，形成微流路，于芯片上进 行一种或连续多种的反应。激光诱导荧光、电化学和化学等多种检测系统以及与质谱分析等 手段相结合的很多检测技术已经被用在微流控芯片中对样品进行快速、准确和高通量分析。 微流控芯片的最大特点是在一个芯片上可以形成多功能集成体系和数目众多的复合体系的微 全分析系统。反应器是芯片实验室中常用的用于生物化学反应的结构，如毛细管电泳、聚合 酶链反应、酶反应和 DNA 杂交反应的微型反应器等[9] 。其中电压驱动的毛细管电泳（Capillary Electrophoresis ，CE） 比较容易在微流控芯片上实现，因而成为其中发展最快的技术。它是 在芯片上蚀刻毛细管通道，在电渗流的作用下样品液在通道中泳动，完成对样品的检测分析， 如果在芯片上构建毛细管阵列，可在数分钟内完成对数百种样品的平行分析[10]。自 1992 年 微流控芯片 CE 首次报道以来，进展很快。第一台商品仪器是微流控芯片 CE （ 生化分析仪，

Aglient） ，它是一种可以分析核酸及蛋白质的微流控芯片产品。图 1.3 为微流控芯片原理图。 

图 1.3 微流控芯片原理图（图片来源于网络）

1.1.3 主要特点

微通道尺度的逐步减小，随之而来的好处便是带来了很多微米化和纳米化的效应，使微 流控芯片系统与传统的分析系统比较起来，它的分析性能有了飞跃性的提高。并且也使得分 析设备在整体尺寸上的微型化，便于与其他技术相结合。

微流控芯片的主要 特点如下：

1．随着微通道宽度以及长度上的减小，整个微流控芯片的通道里面的导热率和以及传的 热传递速率将有明显的提高，以此达到并且实现样品的高速分析，导出，分离，混合，以及 其他更为复杂的技术操作。

2．由微流控芯片组成的装置里面，可以在外部施以电力、压力或者热效应等方法驱动并 操控微流控芯片内的微通道里面的液体，其中电力作为动力装置操控微通道中的液体是最简 便的方法，也是实验室做法中的比较常用的做法，因为这种工艺方法不需要在芯片上添加额 外的外置设备，只需在微通道两端施加电力使微通道具有电压差就好了。

3、随着技术的发展，微流控芯片的尺寸也在逐年减小。而这种尺寸上的减小带来的则是 微流控芯片原材料的节约使用。因此不仅可以满足大批量生产的要求，还可以降低微流控芯 的制作成本。这种变化是有利于微流控芯片的大规模商业化以及工业生产化的。除此以外，文献综述

由于微流控芯片本身尺寸小，因而在其上进行的实验所用到的试剂的消耗量以及能源消耗量 都会降低的非常可观。而且同样的，因为尺寸小，相对来说，可处理的单位信息量就变的大 了，这也是微流控芯片技术的另一个优点。