目录
微流控发展历程概览
微流控芯片的优势与应用领域
技术核心解读
微流控市场趋势与前景
全球与国内主要厂商概览
结语与展望
微流控(Microfluidics)是一种涉及微小流体操控与处理的科学技术,它将生物、化学、医学等领域的分析样品过程集成到微米尺度的芯片上,并实现全自动化分析。微流控芯片也被称为芯片实验室(Lab on a Chip)和微全分析系统(micro-TAS)。
一、微流控发展历程概览
微流控技术是随着微机电加工系统(MEMS)技术的发展而兴起的。MEMS技术利用半导体技术将现实中的机械系统微型化,形成微型电子机械系统。微流控技术则基于MEMS的特点,将大型实验室系统缩小至玻璃或塑料基板上,从而复制复杂的生物学和化学反应过程。
自20世纪90年代以来,如Manz和Widmer等人通过芯片实现了毛细管内的电泳分离,微型全分析系统的概念得以提出,并逐渐催生了世界范围内微流控芯片的研究。
二、微流控芯片的优势与应用领域
(一)技术优势
微流控芯片技术以其微型化、高通量、样本需求小和试剂消耗量少等优势,成为科技界关注的焦点。
1. 微型化:整个检测过程可集中在几厘米的芯片上,实现检测操作的微型化。
2. 高通量化:通过设计多流道形式,可同时对多个样本进行检测,显著提高检测效率。
3. 样本需求少:微流控芯片所需样本量通常为微升甚至纳升级别。
4. 试剂消耗量少:由于反应单元腔体微小,整个反应体系总体积非常小。
(二)应用领域
微流控芯片在体外诊断、物筛选、细胞分离等领域具有广阔的应用前景。
例如,在生化分析、免疫诊断、分子诊断等IVD细分领域中发挥自身优势,在物筛选方面通过精确控制环境因素来模拟干细胞生长分化的复杂环境等。
三、技术核心解读
(一)微流控芯片的材料
微流控芯片可由硅片、玻璃、PDMS、纸等多种材料制成。
(二)微流控芯片制造技术
制造技术包括多种方法,如热压印、激光雕刻、软光刻等。
(三)微流控芯片的流体控制
通过被动式和主动式两种方式实现流体控制,确确的液体流动和反应控制。
四、微流控市场趋势与前景
据Yole分析师最新数据统计,全球微流控产品市场规模持续扩大,预计未来几年将以显著的增长率持续发展。
图示:全球微流控市场规模及增长率的图表
五、全球与国内主要厂商概览
(一)国外主要厂商
介绍几大国外知名微流控产品公司及其产品特点。
(二)国内主要厂商
微流控产业发展迅速,但真正产业化的企业仍属少数,简要介绍国内主要厂商及其产品。
六、结语与展望
随着技术的不断进步和市场的不断扩大,微流控芯片的未来产业化和应用前景十分广阔。预计它将为生物医等新型经济领域带来转型升级的机会,并对整个经济产生深远的影响。