5月份，國家發(fā)改委發(fā)布《十四五生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》，提出開展前沿生物技術(shù)創(chuàng)新。加快發(fā)展高通量基因測序技術(shù)，推動以單分子測序為標志的新一代測序技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高基因測序效率、降低測序成本。加強微流控、高靈敏等生物檢測技術(shù)研發(fā)。

這是我國的第一部生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，重點提及了微流控、測序等技術(shù)，可見這類生物檢測技術(shù)的重要性。

微流控是在含有微米級通道的設備中精準處理和操控微小流體涉及的科學和技術(shù)，可將多種技術(shù)單元組合在幾平方厘米的芯片上，亦被稱為“芯片實驗室”或者“微全分析系統(tǒng)”。

不同于宏觀的流體，微流控微通道內(nèi)流體的雷諾系數(shù)極低，呈現(xiàn)層流現(xiàn)象，流體的擴增動力學高度可控、可預測；重力作用減弱，表面張力和界面張力凸顯；毛細管力凸顯，允許液體逆重力運動。同時我們可以通過調(diào)節(jié)微通道的形狀、長寬度等性質(zhì)改變流體的力學性質(zhì)。

基于這些優(yōu)勢微流控被廣泛用于體外診斷診斷行業(yè)，并具有重要的市場應用前景，Research and Markets分析報告顯樂，2020年全球微流控設備市場規(guī)模預計達到31億美元，預計2020年至2027年間我國微流控設備市場年復合增長率19.2%,到2027年,市場規(guī)模將達到19億美元。

我國對于微流控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的布局已早，2016年至2017年，我國出臺相關(guān)政策推進微流控領(lǐng)域科技創(chuàng)新，國務院印發(fā)《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》提出體外診斷產(chǎn)品要突破微流控芯片等關(guān)鍵技術(shù)，科技部發(fā)布《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新多項規(guī)劃》，將微流控芯片納入到新一代生物檢測技術(shù)中。

因此我國專家學者對于微流控技術(shù)的研究也是位居世界一流，據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，中國和美國在2014年發(fā)文量位居前列。

（魏巍等《微流控技術(shù)研究的可視化分析》，生物醫(yī)學工程學雜志2022年6月第39卷第3期）

即時診斷設備與試劑具有便攜化、簡單化、結(jié)果及時化的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)患者護理現(xiàn)場或床旁檢測，對于傳染性疾病的快速診斷、戶外現(xiàn)場診斷和家庭健康監(jiān)測具有重要意義。

微流控芯片憑借在微小可控的平臺對多種技術(shù)單元進行靈活組合與規(guī)模集成的優(yōu)勢，成為即時診斷的主流技術(shù)?；谖⒘骺丶夹g(shù)成功商業(yè)化的典型產(chǎn)品包括Abaxis公司的Piccolo生化芯片檢測系統(tǒng)、雅培公司的i-STAT血氣分析儀和Cepheid公司的GeneXpert系列PCR分析儀。

近年來，國內(nèi)基于微流控免疫熒光法和磁微粒化學發(fā)光法等即時診斷產(chǎn)品相繼獲批上市。在便攜和快捷基礎上，基于微流控芯片的即時診斷主要研究焦點為發(fā)展特異性好與靈敏度高的快速檢測技術(shù)。

在核酸檢測方面，恒溫擴增技術(shù)因其無需梯度變溫的特點，仍是目前研究的熱點之一。比如說優(yōu)思達的設備、杰毅生物剛剛獲批的產(chǎn)品就是基于恒溫技術(shù)開發(fā)而來的一體機，即實現(xiàn)了操作簡單一體化的需求，同時溫控要求的降低也使得設備的開發(fā)和升級相對要容易一些。甚至還可以研發(fā)出能夠?qū)崿F(xiàn)居家檢測的核酸POCT產(chǎn)品，這也是很多人非?？春煤銣丶夹g(shù)的一大原因，能夠真正的走進居家場景。

能夠?qū)崿F(xiàn)居家或者無需設備的POCT產(chǎn)品，就不得不提到紙基微流控技術(shù)，這種技術(shù)使用紙張作為基底.具有成本低、加工簡易、攜帶和使用快速便捷的特點，主要應用于快速診斷和環(huán)境監(jiān)測等場景，但就目前來看，紙基微流控的技術(shù)差異度還是比較大，紙質(zhì)芯片的精確度和速度是制約這項技術(shù)的瓶頸。

除了恒溫技術(shù)，微流控在RT-PCR、數(shù)字PCR以及測序等領(lǐng)域也有很多的應用。嘉興艾科諾楊總的一句話“在賽沛做出GeneXpert這款產(chǎn)品的時候，可能也沒想過啥是微流控”，畢竟GeneXpert系統(tǒng)2006年就上市了，但從學術(shù)上來看，也是從2006年《Nature）雜志發(fā)表的一期“芯片實驗室”的專輯，從不同角度闡述了微流控芯片的應用前景之后才開始流行這個概念。

鎖炎也跟在湯博和楊總的后面說兩句，微流控的核心在于“微”和“控”，有人說最重要的是“微”，做不到微那就代表不了技術(shù)的先進性，所以要讓液體的雷諾系數(shù)很低，表面張力大于重力的時候，才是微流控；有些人說最重要的是“控”，微的目的也是控，最難的也是控，只有控的好，微流控才能做好，所以能夠控制液體按照要求流動的，那就是微流控，這么說好像也對。

我想說的是，即便是在分子這個領(lǐng)域微流控也是差異很大，比如說數(shù)字PCR對于“微”的追求遠遠大于RT-PCR，RT-PCR在做一體機的時候，就要控的好就行。所以也不用去糾結(jié)微流控這三個字的正確標準是啥，畢竟談起微流控大家都還是能夠理解的，換個詞或者分個組還真的不一定能夠聊到一起。從我們做產(chǎn)品的角度來看，也從來不是要去做微流控，而是要通過微流控去做個有價值的產(chǎn)品。

當然對“微”和“控”孰多孰少的問題，搞分子的同學可以去研究一下GeneXpert的試劑盒、filmarray的檢測卡以及Bio-Mark?超高通量基因分析系統(tǒng)和 QuantStudio1M 3D 數(shù)字 PCR 系統(tǒng)(Life Technologies公司)，研究完了可能以后就不糾結(jié)這個問題了。

微流控技術(shù)還可以用來做循環(huán)腫瘤細胞、外泌體的分離與純化和循環(huán)核酸的分析，相比傳統(tǒng)方法，可以實現(xiàn)自動化操作，同時通過微流控技術(shù)之后的樣本檢測往往能夠排除一些干擾獲得更高的靈敏度。

循環(huán)腫瘤細胞分析技術(shù)主要包括無標簽技術(shù)和免疫親和技術(shù)，其中無標簽技術(shù)基于大小、密度和介電性能等物理性質(zhì)分離目標細胞，免疫親和技術(shù)則主要基于細胞表面特異性表達的蛋口標志物實現(xiàn)分離。

比如說CellRich?免疫磁微粒捕獲儀，該設備采用微流控芯片技術(shù)及梯度磁場對免疫磁微粒復合物(細胞)進行特異性吸附，實現(xiàn)循環(huán)腫瘤細胞富集和染色鑒定。2017年Genomics公司推出基于微流控技術(shù)的10x Genomics Chromium單細胞捕獲系統(tǒng)，該產(chǎn)品通過微流控技術(shù)實現(xiàn)單細胞的分離。2021年該公司又推出了高通量Chromium X系列，一次運行可分析數(shù)百到數(shù)十萬細胞，實現(xiàn)多樣本的同時檢測。

微流控涉及醫(yī)學、化學、物理學和電子學等多學科交叉，對研發(fā)人員綜合能力要求較高，我國是在微流控領(lǐng)域研究水平較高的國家之一，但在高端產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化方面仍落后于歐美等國家。高精密芯片加工仍存在成本高、加工難、良品率低的問題。

但我始終看好微流控技術(shù)在IVD領(lǐng)域的應用，不管是分子還是生化免疫，技術(shù)優(yōu)勢永遠都是在的，但是值得交流探討的是這種技術(shù)的具體應用啦。