微流控（Microfluidic）的“微”是指实验仪器设备的微型化（尺寸为数十到数百微米）。“流”是指实验对象属于流体（体积为纳升到阿升）。“控”代表着在微型化设备上对流体的控制、操作和处理。它属于一种底层技术，交织着化学、流体物理、微电子、新材料等多门学科知识，从理论上说任何流体参与的实验，都应有微流控技术的一席之地。

●微流控技术的起源     

  微型化、集成化和智能化，是现代科技发展的一个重要趋势。伴随着诺贝尔物理学奖获得者Richard Feynman教授于1959年提出微机电加工系统（ MEMS ）技术的发展，电子计算机已由当年的”庞然大物”演变成由一个个微小的电路集成芯片组成的便携系统，甚至是一部微型的智能手机。微流控的技术理念很快被应用到生物医药领域。

微流控技术重要发展时间节点：

   2016年7月28日，国务院印发了《“十三五”国家科技创新规划》，明确提出“体外诊断产品要突破微流控芯片、单分子检测等关键技术，开发全自动核酸检测系统等重大产品，研发一批重大疾病早期诊断和精确治疗诊断试剂以及适合基层医疗机构的高精度诊断产品。”

   随后，2017年5月18日科技部印发了《“十三五”生物技术创新专项规划》，明确将微流控芯片纳入了新一代生物检测技术当中，并称其为颠覆性技术。

     微流控的技术原理是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米级尺度的芯片上，自动完成分析全过程。

     微流控的基本特征和最大优势是多种单元技术在整体可控的微小平台上灵活组合、规模集成。它使用几十到几百微米尺度的管道，处理或操控很少量的（10~9至10~18升，1立方毫米至1立方微米） 流体，使用非常少的样本和试剂做出高精度和高敏感度的分离和检测，费用低，分析时间短，分析设备体积小。本质上说，微流控提供了在空间和时间上集中控制分子的能力。  

     微流控与体外诊断的绑定从政策层面得到了认可，国内近90%研发微流控芯片的公司都是将其应用到体外诊断领域。

     微流控芯片IVD产品在某些方面具有颠覆性优势，必将发展成为主流的体外检测技术。

1. 器官芯片

      器官芯片是指在一块微流控芯片平台上模拟器官功能的一种科学技术，是2016世界达沃斯论坛评选的“十大新兴技术”之一。其主要目标是通过在芯片上模拟生物体的环境，进行细胞、组织和器官培养，研究并控制细胞在体外培养过程中的生物学行为，从而实现模拟生物体环境的器官移植和药性评价等。器官芯片是一个复杂的系统，目前已有肾芯片、肝芯片、胰岛芯片、肠芯片等的临床应用。

2.液体活检

    以循环肿瘤细胞CTC检测为例，其在肿瘤分期检测、动态监控、疗效评估、药物开发和预后检测等方面具有重大意义，是一种可望用于替代肿瘤组织活检的液体活检新技术。

    然而，目前依赖于单一上皮源性抗体的CTC免疫富集及技术方法无法对不同分型的CTC进行全面的捕获、难于无损释放CTC、无法提供深度的分子病理信息。

    通过微流控技术，可以通过构建微流控立体网筛芯片，实现CTC的高效捕获与无损释放。该方法在癌症的精准诊断、用药指导、疗效评估方面具有重要的应用前景。

3. 环境和生化分析 

   将移动集成阀集成在芯片上，构建旋转分析平台，通过旋转阀控制通道间的链接与断开实现对流体的控制。将此方法与酶联比色免疫分析与芯片相结合，构建基于微流控芯片比色免疫传感器，根据显色信号的强度，对污染物浓度进行定量分析。利用此方法可对多种环境污染物进行分析，且操作简单、集成度高，具有良好的发展潜力。

4. 单细胞分析

   细胞是生命存在的基础，探索生命健康与疾病常需要以细胞研究为基础。由于细胞与细胞之间存在差异，群体细胞的研究结果只能得到一群细胞的平均值，这往往会掩盖个体差异信息。微流控芯片为细胞生物学功能研究提供了新思路。

5. 核酸分析

   采用微流控芯片技术用于PCR扩增及相关检测可简化操作步骤及显著提高检测效率。在这方面，基于微流控技术的微液滴数字PCR（ddH2O）是一个成功的例证。数字PCR是一种新的核酸检测和定量方法，借助微液滴或微坑，通过单个模板分子的PCR扩增，可实现不依赖于标准曲线和参照样本的准确、绝对定量。数字PCR使得反应更灵敏、结果更可靠、展示更直观，尤其适用于微量或痕量DNA检测与定量。

6、药物筛选

    药物筛选是现代药物开发流程中测试和获取特定生理活性化合物的一个步骤。微流控芯片技术由于具有样品消耗量小、速度快、柱效高以及所用溶液体系较接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。

7、细胞培养

   微流控芯片这个平台可以集成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消耗量，减低药物筛选成本；微流控芯片设计的二维结构或者三维微结构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分析；微流控芯片集成化非常明显，将药物的合成分离富集、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分析。     

     汇先医药设计了串并联式万通道多层结构的微流控芯片，在单芯片上引入上万条微米级微通道，能一次性把多种目标细胞或病原体抓取出来。此外，设计微流控的多通道可以让分子检测单元之间相互隔离，各个反应互不相干扰，因此可以根据需要对同一个样本平行进行多个项目的检测，具有高通量快检的特点，能快速富集稀有细胞或快速检测细菌、真菌、病毒、寄生虫等病原体。

     目前汇先医药的CytoBot2000全自动循环肿瘤细胞检测系统是汇先医药将自主研发的英国剑桥领先的微流控核心技术应用于液体活检领域的重磅产品，一经面世，其凭借自动化程度高、检测结果精准的优势，快速进入中国一线三甲医院。汇先医药也将持续在微流控技术领域突破创新，推出更多POCT核酸检测一体机，为临床检验提供更快更好的解决方案。

   汇先医药是一家以微流控为核心技术，专注于研发和制造全新一代肿瘤液体活检和感染病原体核酸快速检测设备及试剂的公司。核心研发团队由英国皇家学院院士、剑桥大学归国博士等组成。技术研发中心位于上海张江和英国剑桥，并在昆山建有3000平米GMP标准产业化生产基地。致力于成为快速诊断平台行业内的领军企业！