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“芯片上的實驗室”為互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療提供新視野

2020-09-17 10:42:16來源：儀表網(wǎng)關(guān)鍵詞：微流控芯片閱讀量：4234

　　【儀器網(wǎng) 生物醫(yī)藥】“看病難”已經(jīng)成為各大城市中稍有名氣的醫(yī)院里常見的問題，不僅僅是搞昂的醫(yī)療費，還有花費的大量時間，都讓患者望而生畏。而面臨大醫(yī)院資源不足的問題，“分級診療”與“自助診療”等解決方案逐漸被提上議程。但與此同時，又出現(xiàn)了不可避免的問題：基層醫(yī)療機構(gòu)診療水平不足、家用診療設(shè)備匱乏是上述措施落地的一大門檻。近年來，飛速發(fā)展的微流控芯片技術(shù)正是要攻克這一難題。

　　什么是微流控芯片技術(shù)？

　　微流控芯片技術(shù)是把生物、化學、醫(yī)學分析過程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動完成分析全過程。國家科技部《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項規(guī)劃》明確將“芯片上的實驗室”列為應(yīng)重點發(fā)展的顛覆性技術(shù)之一。由于它在生物、化學、醫(yī)學等領(lǐng)域的巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展成為一個生物、化學、醫(yī)學、流體、電子、材料、機械等學科交叉的嶄新研究領(lǐng)域。

　　據(jù)中國科學院深圳先進技術(shù)研究院醫(yī)工所傳感中心執(zhí)行主任楊慧介紹：“微流控芯片又被稱為‘芯片上的實驗室’，它的目標是將醫(yī)學檢測實驗室完整復制到一塊微小的芯片上。”芯片內(nèi)設(shè)置了不同的可供流體通行的通道，用以完成不同的生物或化學反應(yīng)過程，當需要檢測的物質(zhì)流過某一區(qū)域時，受到光的照射，這些物質(zhì)可以自發(fā)或者與其它特定物質(zhì)結(jié)合發(fā)出熒光，這些熒光可以通過光學相機等傳感器進行讀取，從而得知流體通道中需要檢測的物質(zhì)種類與含量。

　　微流控芯片因何被重用

　　微流控芯片具有許多普通芯片不具備的特點，例如集成的單元部件越來越多，且集成的規(guī)模也歸來越大，使得微流控芯片有著強大的集成性。同時，微流控芯片可以大量平行處理樣品，具有高通量的特點，分析速度快、耗能低、物耗少、污染小。微流控芯片分析樣品所需要的試劑量僅幾微升至幾十個微升，被分析的物質(zhì)的體積甚至在納升級或皮升級。

　　廉價、安全也是微流控芯片能夠被普及的重要因素。我們不得不承認，微流控分析系統(tǒng)在微型化、集成化和便攜化方面的優(yōu)勢為其在生物醫(yī)學研究、藥物合成篩選、環(huán)境監(jiān)測與保護、衛(wèi)生檢疫、司法鑒定、生物試劑的檢測等眾多領(lǐng)域的應(yīng)用提供了極為廣闊的前景。

　　微流控芯片的前景

　　據(jù)了解，2015年微流控芯片的市場規(guī)模約為28億美金，到2018年市場規(guī)模為58億美金，年復合增長率超過27%?？梢娢⒘骺匦酒夹g(shù)已經(jīng)有一定的積累并開始走向成熟，也正因如此，微流控技術(shù)逐漸向個性化醫(yī)療發(fā)展，進入產(chǎn)品的成型期。目前我國的微流控公司也在穩(wěn)中發(fā)展，例如天津的微納芯科技、杭州霆科生物、理邦儀器等等。甚至是國外的三星企業(yè)也出過幾款基于微流控的產(chǎn)品。

　　就像文章開頭提到的微流控芯片的應(yīng)用，目前微流控的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用主要側(cè)重在體外診斷，這一領(lǐng)域在國內(nèi)市場的發(fā)展空間非常大。眾所周知，我國的醫(yī)療器械與醫(yī)藥消費遠遠低于其他醫(yī)療體系相對成熟的國家，而診斷類醫(yī)療器械在整個醫(yī)療中重要性不言而喻，它決定著后續(xù)的所有治療方案和用藥。因此，中國診斷類醫(yī)療器械的發(fā)展?jié)摿Σ豢晒懒俊?br />

　　華為也曾宣布入駐互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療行業(yè)，而真正的互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療應(yīng)該解決的問題就是智能化醫(yī)療檢測終端問題。

　　近年來國家也在財政上逐步增加醫(yī)療保健的支出。分級診療制度也正逐步實施?？上攵旨壴\療制度推行以后，將給微流控芯片帶來很大發(fā)展機遇。

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