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文章导读
随着精准医疗的不断发展，分子诊断技能的主要性日益突出。精准医疗包括两个方面，精准诊断和精准治疗。个中，精准诊断是精准医疗的根本，而分子诊断又是精准诊断的核心。因此，分子诊断是精准医疗的主要组成部分，为精准医疗供应保障，而微流控芯片是其常用技能之一，近年来发展迅速，运用广泛。
按照技能事理，可暂将分子诊断技能大致划分为PCR技能、分子杂交、基因测序、核酸质谱、生物芯片（包括基因芯片、微流控芯片）5大类。本日就为大家剖析先容微流控技能的干系情形。在本文之前，
微流控技能的紧张形式为微流控芯片或者称芯片实验室，紧张是指以生归天学和剖析化学为根本，以微管道网络为构造特色，将全体剖析实验室的功能，包括采样、样品前处理、反应、分离、检测等凑集在一块几平方厘米的芯片上进行剖析的技能。
微流控芯片技能上风
生命剖析技能不断发展，在新的时期背景，又面临新寻衅和发展机遇：哀求在特殊小的空间，特定的韶光，特定的外界条件进行物质定性、定量、构造剖析、描述剖析等事情。而微流控技能的涌现为生命剖析面临的三大分外寻衅供应了有力的操控工具。微流控技能具有如下特点：
· 集成小型化与自动化： 通过流道的尺寸和曲度、微阀门、腔体设计的搭配组合实现检测的集成小型化和自动化。
· 高通量剖析：芯片设计多流道、多个反应单元的相互隔离，使各个反应互不滋扰。
·检测试剂花费少，样本量需求少：微流控芯片反应单元腔体特殊小，试剂利用量远远低于常规操作。
· 污染少：芯片集成功能避免了人工操作的污染。
微流体芯片技能的运用
微流控技能问世至今有近30年历史，但其发展迅猛，被称为下一代医疗诊断“颠覆性技能”。通过利用微流体芯片进行的研究一贯都在不断进行中，近日一项关于乳腺癌细胞转移干系的研究就用到该技能。来自密西根大学安娜堡分校的研究职员利用新开拓的高通量微流体芯片，创造了转移性乳腺癌细胞的主要特性之一 — 吞噬间充质干细胞 （MSC）。该研究指出癌细胞通过吞噬MSC，增强了自身侵袭性，让癌症迅速发展扩散。研究认为阻挡乳腺癌细胞系的吞噬行为，有望成为遏制乳腺癌转移的新方向，而干系的基因和分子也是乳腺癌诊断治疗的潜在靶点，这将是为诸多患者带来新的希望。其余，我们对关于微流体芯片的运用作一个大略先容。
细胞分选
通过不同的分选事理，微流控芯片可实现对不同细胞的分离。以循环肿瘤细胞（CTCs）为例，该细胞紧张来自肿瘤组织自发脱落的外周血液中，其对恶性肿瘤传播转移具有主要影响，已逐渐被认为是肿瘤远处转移的标志。对外周血中极微量的具有特异性、敏感性的CTCs进行分选、富集及检测，不仅有利于肿瘤的早期诊断、疗效评价及复发转移监控，还可以为后续的CTCs鉴定和下贱单细胞基因组和转录组测序供应良好根本，为肿瘤靶向治疗供应新策略，在临床上个性化医疗等领域有主要意义。
微流控技能可在微米尺度下整合物理、化学及生物学方法，实现对微量CTCs的高通量、高效率以及低整天职选富集，该技能发展迅速并已被广泛研究运用。Fluxion Biosciences新开拓的微流体平台IsoFlux利用微流体通道确保将磁性颗粒标记的CTCs充分可靠地暴露于密集且强度均匀的磁场中，以实现高效的细胞富集回收。
药物筛选
药物筛选是当代药物开拓流程中测试和获取特定生理活性化合物的一个步骤。微流控芯片技能由于具有样品花费量小、速率快、柱效高以及所用溶液体系较靠近生物体液组成等特点，已经成为一种非常具有潜力的药物及先导化合物的高效筛选工具。
微流控芯片可以集成256个或者细胞培养腔微阵列，改变细胞常规培养方法，实现细胞药物筛选的高通量化；芯片微纳升级体积大大减少了试剂花费量，减低药物筛选本钱；微流控芯片设计的二维构造或者三维微构造区域可产生低剪切力，在腔室内形成浓度梯度，进而对药物进行毒性剖析；微流控芯片集成化非常明显，将药物的合身分别富集、实验细胞培养、药物效果检测等多个步骤集成于一张芯片，实现了药物筛选的自动化剖析。
器官集成芯片与器官仿生
生物组织、器官的体外模型是揭示人类生理和病理的不可短缺的工具。而基于微流控芯片的器官模型通过特定办法将细胞培养或组装到微流控芯片中，根据生物体中的器官构造在体外对其进行重修,用以研究特定环境下器官的生理性能和构建体外的特异性疾病模型。这种技能对付药物毒性和药效的预测比常规体外模型更有潜力，它能够供应对付组织乃至器官水平的浸染机制的深入理解，能运用于药物的接管、分布、代谢和渗出的预测以及药物毒性的研究。
以微流控技能在神经系统疾病中的研究运用为例，在过去的研究中，动物模型常日被用于脑部构造及其干系疾病的仿照，但是这种方法价格昂贵、效率低、实验繁芜以及耗时多，严重限定了神经疾病研究的发展。近年来，利用微流控芯片技能已经能够在体外很好地仿照中枢神经系统 (CNS)，建立疾病模型，进而让我们对神经性疾病，如阿尔兹海默病、帕金森病等的研究有更深入的理解。
小结
微流控芯片在疾病诊断方面的干系研究还包括生物标志物免疫剖析、核酸测序等 。作为一种新兴的科学技能，微流控研究已经涉及化学、生物学、工程学和物理学等诸多领域。微流控技能发展前景巨大，与其他的代表性技能会在更为广泛的研究领域中交叉渗透，发展迅速，为医学研究与临床转化作出巨大的贡献。
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