5月份，國家發(fā)改委發(fā)布《十四五生物經(jīng)濟(jì)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(biāo)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(qiáng)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(jì)發(fā)展規(guī)劃，重點(diǎn)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(shè)備中精準(zhǔn)處理和操控微小流體涉及的科學(xué)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(kuò)增動力學(xué)高度可控、可預(yù)測；重力作用減弱，表面張力和界面張力凸顯；毛細(xì)管力凸顯，允許液體逆重力運(yùn)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(xué)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(yīng)用前景，Research and Markets分析報告顯樂，2020年全球微流控設(shè)備市場規(guī)模預(yù)計達(dá)到31億美元，預(yù)計2020年至2027年間我國微流控設(shè)備市場年復(fù)合增長率19.2%,到2027年,市場規(guī)模將達(dá)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(jìn)微流控領(lǐng)域科技創(chuàng)新，國務(wù)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(xué)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(xué)工程學(xué)雜志2022年6月第39卷第3期）

即時診斷設(shè)備與試劑具有便攜化、簡單化、結(jié)果及時化的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)患者護(hù)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(jìn)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)。基于微流控技術(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?dú)夥治鰞x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(xué)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(chǔ)上，基于微流控芯片的即時診斷主要研究焦點(diǎn)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(kuò)增技術(shù)因其無需梯度變溫的特點(diǎn)，仍是目前研究的熱點(diǎn)之一。比如說優(yōu)思達(dá)的設(shè)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(jī)，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(shè)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，這也是很多人非常看好恒溫技術(shù)的一大原因，能夠真正的走進(jìn)居家場景。

能夠?qū)崿F(xiàn)居家或者無需設(shè)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(diǎn)，主要應(yīng)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(yīng)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(xué)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(yīng)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(jìn)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于RT-PCR，RT-PCR在做一體機(jī)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(biāo)準(zhǔn)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(dāng)然對“微”和“控”孰多孰少的問題，搞分子的同學(xué)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(xì)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(xì)胞分析技術(shù)主要包括無標(biāo)簽技術(shù)和免疫親和技術(shù)，其中無標(biāo)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(biāo)細(xì)胞，免疫親和技術(shù)則主要基于細(xì)胞表面特異性表達(dá)的蛋口標(biāo)志物實現(xiàn)分離。

比如說CellRich?免疫磁微粒捕獲儀，該設(shè)備采用微流控芯片技術(shù)及梯度磁場對免疫磁微粒復(fù)合物(細(xì)胞)進(jìn)行特異性吸附，實現(xiàn)循環(huán)腫瘤細(xì)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(xì)胞捕獲系統(tǒng)，該產(chǎn)品通過微流控技術(shù)實現(xiàn)單細(xì)胞的分離。2021年該公司又推出了高通量Chromium X系列，一次運(yùn)行可分析數(shù)百到數(shù)十萬細(xì)胞，實現(xiàn)多樣本的同時檢測。

微流控涉及醫(yī)學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)和電子學(xué)等多學(xué)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(yīng)用，不管是分子還是生化免疫，技術(shù)優(yōu)勢永遠(yuǎn)都是在的，但是值得交流探討的是這種技術(shù)的具體應(yīng)用啦。