微流控芯片的研究及产业化

微流控芯片的研究及产业化一、本文概述随着科技的飞速发展和微纳技术的深入应用，微流控芯片作为一种新兴的技术平台，已经在多个领域展现出巨大的潜力和应用价值。本文旨在对微流控芯片的研究及产业化进行全面的概述和探讨。我们将简要介绍微流控芯片的基本概念、特点和优势，阐述其在生物医学、药物筛选、环境监测等领域的重要应用。我们将重点分析微流控芯片的研究现状，包括芯片设计、制造工艺、检测技术等方面的最新进展。在此基础上，我们将探讨微流控芯片产业化的现状、面临的挑战以及未来的发展趋势。我们将提出促进微流控芯片产业化的建议和措施，以期为我国微流控芯片领域的发展提供参考和借鉴。二、微流控芯片的设计原理微流控芯片，又称微全分析系统（μ-TAS），是一种将生物、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几平方厘米的芯片上的技术。其核心设计原理主要基于微型化、集成化和高通量的理念。微型化是微流控芯片最显著的特征之一。通过微加工技术，在芯片上构造出微米级的流通通道和结构，可以实现对微量样品的高效操控和处理。这种微型化不仅降低了样品的消耗，还提高了分析的灵敏度和准确性。集成化是微流控芯片设计的另一重要原则。通过在芯片上集成多个单元操作，可以实现样品的连续、自动化处理，从而大大简化了实验操作过程，提高了分析效率。集成化还使得微流控芯片成为了一种便携式的分析工具，便于在现场或实地进行实时分析。高通量是微流控芯片设计的另一关键目标。通过在芯片上并行处理多个样品或反应，可以显著提高分析的通量，从而满足大规模样品分析的需求。在微流控芯片的设计过程中，还需要考虑流体的控制、热量的传递、化学反应的动力学等因素。通过精确控制流体的流动和混合，以及优化反应条件，可以实现高效、快速、准确的生物化学反应分析。微流控芯片的设计原理涉及到微型化、集成化和高通量等多个方面。通过不断优化设计理念和技术手段，微流控芯片有望在生物、化学、医学等领域发挥更大的作用，推动相关产业的快速发展。三、微流控芯片的关键技术微流控芯片作为一种高度集成化的实验室平台，其核心技术涵盖了微加工技术、流体控制技术、检测技术等多个方面。这些技术的融合与发展，为微流控芯片的研究与产业化提供了强大的支撑。微加工技术：微流控芯片的核心部件微米级通道和结构的制作，主要依赖于精密的微加工技术。其中包括光刻技术、微刻蚀技术、热压印技术等。这些技术的精度和稳定性直接影响到芯片的性能和使用寿命。流体控制技术：微流控芯片中的流体控制是实现各种生化分析的关键。包括微泵、微阀、微混合器等在内的微型流体控制元件的设计和制作，是微流控芯片技术的重要组成部分。通过精确控制流体的流动，可以实现样品的快速混合、分离、反应等过程。检测技术：在微流控芯片上进行生化分析，需要配备相应的检测技术。例如，光学检测技术可以用于检测荧光信号、吸光度等；电化学检测技术可以用于检测电位、电流等。这些检测技术的灵敏度和准确性直接影响到分析结果的可靠性。材料与表面处理技术：微流控芯片的材料选择和表面处理技术也是影响芯片性能的重要因素。材料需要具备良好的生物相容性、化学稳定性以及机械强度等特性。同时，表面处理技术可以有效改善芯片的润湿性、降低流体在芯片表面的吸附等，从而提高芯片的使用效果。随着科技的进步，微流控芯片的关键技术也在不断发展和创新。未来，随着新材料、新工艺和新方法的不断涌现，微流控芯片的性能将进一步提升，应用领域也将更加广泛。随着产业化的推进，微流控芯片的生产成本将进一步降低，为实现普及化应用奠定基础。四、微流控芯片在生物医学领域的应用微流控芯片作为一种强大的工具，在生物医学领域的应用日益广泛。其独特的特性，如小体积、高灵敏度、快速响应以及集成化等，使得微流控芯片在疾病诊断、药物筛选、细胞培养、基因测序等多个方面展现出巨大的潜力。在疾病诊断方面，微流控芯片能够实现对生物样本的高效、快速分析。通过设计特定的微流道结构，可以实现样本的自动进样、混合、反应和检测，从而实现对疾病标志物的快速、准确检测。例如，通过微流控芯片技术，可以实现多重PCR、电泳分离、免疫检测等多种生物化学反应，为疾病的早期诊断和预防提供了有力的支持。在药物筛选方面，微流控芯片能够提供高度可控的药物浓度梯度，从而实现对药物效果的高通量、快速筛选。这种技术不仅可以大大缩短药物研发周期，还可以降低研发成本，提高药物筛选的准确性和效率。微流控芯片还在细胞培养和基因测序等领域发挥着重要作用。通过模拟体内的微环境，微流控芯片可以提供适宜的细胞生长条件，从而实现对细胞的长期、稳定培养。微流控芯片还可以与高通量测序技术相结合，实现对基因序列的快速、准确测定，为基因疾病的研究和治疗提供了有力的工具。微流控芯片在生物医学领域的应用前景广阔。随着技术的不断进步和研究的深入，微流控芯片将会在更多领域发挥出其独特的优势，为人类健康事业的发展做出更大的贡献。五、微流控芯片在化学领域的应用微流控芯片在化学领域的应用已经日益显现出其巨大的潜力和价值。这种技术为化学反应提供了新的平台，实现了在微尺度空间内的精确控制和高效操作。微流控芯片以其独特的优势，如小体积、高表面积与体积比、快速热传导和混合等，为化学反应提供了无与伦比的环境。微流控芯片在化学合成中发挥了重要作用。通过精确控制反应物的流动和混合，可以在芯片上实现连续流动合成，大大提高了反应效率和产物的纯度。微流控芯片还可以实现高温、高压等极端条件下的化学反应，从而拓展了化学合成的应用领域。微流控芯片在化学分析中也具有广泛的应用。例如，通过芯片上的微通道和微反应器，可以实现样品的快速分离、预处理和检测。这种技术不仅提高了分析速度，还降低了样品消耗和环境污染。微流控芯片还在化学发光、电化学、光化学等领域中发挥了重要作用。通过集成多种功能，如光源、电极和传感器等，微流控芯片可以实现复杂的化学反应和检测过程。这种多功能的集成使得微流控芯片在化学研究中具有更高的灵活性和可扩展性。微流控芯片在化学领域的应用已经取得了显著的进展。它不仅提高了化学反应和分析的效率，还推动了化学科学的进步和发展。随着技术的不断进步和完善，微流控芯片在化学领域的应用前景将更加广阔。六、微流控芯片在环境科学领域的应用随着环境问题的日益严重，环境科学领域对高效、灵敏的分析技术需求日益迫切。微流控芯片作为一种强大的分析工具，正逐渐在环境科学领域展现出其独特的优势。微流控芯片在环境监测中发挥着重要作用。通过集成多种传感器和检测器，微流控芯片可以实现对水、土壤和空气中多种污染物的快速、在线检测。例如，利用微流控芯片，可以实现对重金属、有机污染物和微生物等的高效分离和检测，为环境监测提供有力支持。微流控芯片在环境模拟和研究中也展现出巨大潜力。通过模拟自然环境的微观流动和反应过程，微流控芯片可以实现对环境过程的精确控制和研究。例如，利用微流控芯片可以模拟水体的流动和污染物的迁移转化过程，为环境污染控制和治理提供理论支持。微流控芯片还在环境微生物学研究中发挥着重要作用。通过构建微型的培养系统和反应体系，微流控芯片可以实现对微生物的高通量培养和分析。这不仅提高了微生物研究的效率，还有助于揭示微生物在环境中的作用和机制。微流控芯片在环境科学领域的应用仍面临一些挑战和限制。例如，微流控芯片的制造成本较高，难以实现大规模应用；微流控芯片在复杂环境样品分析中的抗干扰能力和稳定性仍需进一步提高。总体而言，微流控芯片在环境科学领域具有广泛的应用前景和潜力。随着技术的不断进步和成本的降低，微流控芯片有望在未来成为环境科学领域的重要分析工具和技术手段。也需要加强基础研究和技术创新，推动微流控芯片在环境科学领域的更深入应用和发展。七、微流控芯片的产业化现状与挑战随着科学技术的不断进步，微流控芯片技术已经逐步从实验室走向产业化，展现出其广阔的应用前景。尽管微流控芯片在科研、医疗、生物分析等领域的应用日益广泛，其产业化进程仍面临诸多挑战。在产业化现状方面，微流控芯片产业已经初步形成了一定的规模。全球范围内，越来越多的公司开始投入研发和生产微流控芯片，包括生物芯片公司、医疗设备制造商以及科研仪器供应商等。这些企业通过技术创新和产品研发，不断推动微流控芯片技术的成熟和应用拓展。同时，政府和相关机构也加大了对微流控芯片产业的支持力度，通过资金扶持、政策引导等方式，促进产业的健康发展。微流控芯片的产业化进程也面临着诸多挑战。技术门槛较高是制约产业化发展的重要因素之一。微流控芯片的研发和生产需要高度精密的加工技术和设备，对人才和技术的要求非常严格。这导致许多企业难以独立承担研发和生产任务，需要寻求外部合作或技术支持。市场认知度不足也是产业化进程中的一大挑战。尽管微流控芯片具有许多优势，但由于其技术新颖、应用领域广泛，市场对其的认知度仍然有限。这限制了微流控芯片的市场需求和推广应用。成本问题也是制约产业化发展的重要因素之一。目前，微流控芯片的生产成本仍然较高，难以在大规模应用中实现经济效益。如何降低生产成本、提高生产效率是微流控芯片产业化进程中亟待解决的问题。微流控芯片的产业化现状虽然取得了一定的进展，但仍面临着技术门槛高、市场认知度不足和成本问题等挑战。为了推动微流控芯片的产业化进程，需要进一步加强技术研发和人才培养，提高市场认知度和接受度，同时探索降低生产成本的有效途径。通过不断克服这些挑战，微流控芯片有望在更多领域实现广泛应用，为科技进步和社会发展做出更大贡献。八、微流控芯片的未来发展趋势随着科技的持续进步和研究的深入，微流控芯片作为一种革命性的技术平台，其未来发展前景广阔。在未来，微流控芯片的发展将主要体现在以下几个方面：技术的集成化与微型化是微流控芯片发展的重要趋势。通过将更多的功能集成到更小的芯片上，可以实现更复杂、更高效率的生物化学反应和分析过程。这不仅将提高微流控芯片的性能，还将推动其在更多领域的应用。智能化和网络化也是微流控芯片发展的重要方向。通过引入人工智能、机器学习等先进技术，可以使微流控芯片具备更高的自动化和智能化水平，实现更精准、更快速的分析和检测。同时，随着物联网技术的发展，微流控芯片可以与其他设备、系统实现无缝连接，构建更为强大的网络化分析系统。再次，生物兼容性和可持续性是微流控芯片发展的重要考虑因素。在未来的发展中，研究者将更加注重微流控芯片的生物兼容性，以减少对人体的潜在影响。同时，随着环保意识的日益增强，微流控芯片的制造和使用也将更加注重环保和可持续性，推动绿色、低碳的生产方式。微流控芯片的产业化进程将进一步加速。随着技术的成熟和应用领域的拓展，微流控芯片的市场需求将不断增长。这将推动微流控芯片产业的快速发展，形成更为完善的产业链和生态系统。随着政策的支持和市场的推动，微流控芯片的应用领域将进一步拓展，为人类的健康、环保、能源等领域做出更大的贡献。微流控芯片作为一种前沿技术平台，其未来发展前景广阔。随着技术的不断创新和应用领域的拓展，微流控芯片将在更多领域发挥重要作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。九、结论随着科技的飞速发展，微流控芯片作为一种前沿技术，已经在多个领域展现出其独特的优势和广阔的应用前景。本文深入探讨了微流控芯片的研究现状、技术特点、应用领域以及产业化发展的挑战与机遇。在微流控芯片的研究方面，我们见证了其在生物分析、药物筛选、化学反应等多个领域的应用实例，其高度集成、高效灵活的特点为科学研究和工业生产带来了巨大的便利。特别是在生物医学领域，微流控芯片在疾病诊断、药物研发、细胞培养等方面发挥了重要作用，极大地推动了医疗技术的进步。微流控芯片的产业化发展仍面临诸多挑战。技术门槛高、制造成本大、市场接受度低等问题限制了其广泛应用。为了推动微流控芯片的产业化进程，我们需要进一步加强技术研发，降低成本，提高生产效率，并加强市场推广和普及。微流控芯片作为一种前沿技术，具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。通过不断的研究和创新，我们有望在未来实现微流控芯片的规模化生产和广泛应用，为人类社会带来更多的科技进步和福祉。参考资料：随着科技的飞速发展，微纳技术在多个领域展现出了其独特的魅力。集成微流控芯片作为一种前沿技术，正逐步成为众多科研和产业领域的焦点。它不仅代表了微型化技术的最新成果，更为未来的科技发展开辟了新的路径。集成微流控芯片，顾名思义，是一种将微流控技术与集成电路技术相结合的产物。微流控技术，主要研究在微米尺度下流体的行为与控制，而集成电路技术则是电子工业的核心。将这两者结合，可以实现在微小芯片上集成复杂的流体操控和电子控制功能，从而为生物医学、化学分析、药物筛选等领域带来革命性的变革。在生物医学领域，集成微流控芯片可以应用于疾病诊断、药物研发和细胞培养等多个方面。例如，通过设计特定的微流控通道和反应室，可以在芯片上模拟人体的生理环境，从而进行药物效果和毒性的快速测试。微流控芯片还可以用于细胞的精确操控和观察，为生物医学研究提供有力支持。在化学分析领域，集成微流控芯片以其高灵敏度、高效率和低消耗的特点，成为了分析化学的新宠。通过微流控芯片，可以实现样品的快速混合、反应和检测，从而大大提高分析速度和准确性。集成微流控芯片还展现出了在环境监测、食品安全和国防安全等领域的广阔应用前景。例如，通过集成传感器和微流控芯片，可以实现对环境中的有害物质进行快速、准确的检测，为环境保护提供有力支持。集成微流控芯片技术的发展仍面临诸多挑战。如何进一步提高芯片的集成度、稳定性和可靠性，如何降低制造成本，以及如何推动这一技术在更广泛领域的应用，都是未来需要解决的问题。集成微流控芯片作为一种前沿技术，正以其独特的优势，引领着微型化科技的新发展。我们有理由相信，在不远的将来，这一技术将为我们的生活带来更多的便利和惊喜。随着科技的快速发展，微流控芯片实验室在生物医学、化学分析、环境监测等领域的应用越来越广泛。本文将详细介绍微流控芯片实验室的设备、技术及未来发展趋势，旨在帮助读者更好地了解这一前沿技术。微流控芯片实验室的主要设备包括芯片制作设备、芯片测试设备和芯片表征设备。实验室面积一般在数十至数百平方米之间，设备型号种类繁多，根据不同实验需求进行选择。微流控芯片制作需要使用精密的微加工设备，如光刻机、刻蚀机和键合机等。这些设备能够制造出具有特定形状和功能的微流体通道，从而实现生物、化学等样品的快速、高效分析。微流控芯片测试设备主要包括显微镜、光谱仪、质谱仪等。这些设备用于检测芯片中的细胞、蛋白质、DNA等生物分子，以及化学物质的定性和定量分析。芯片表征设备包括流量控制器、压力计、温度计等。这些设备用于监测和控制芯片中流体的流量、压力和温度等参数，以保证实验结果的准确性和可靠性。微流控芯片实验室技术包括微流控芯片制作技术、测试技术和表征技术。这些技术的应用可以实现样品的高效、快速分析，提高实验结果的准确性和可靠性。微流控芯片制作技术包括光刻技术、刻蚀技术、键合技术等。通过这些技术，可以将微流体通道制作成具有特定形状和功能的高精度三维结构，从而实现样品的高效分析。微流控芯片测试技术包括荧光检测、电阻抗检测、光学散射检测等。这些技术可以对芯片中的生物分子、化学物质等进行快速、准确的定性和定量分析。微流控芯片表征技术包括流体特性分析、表面形貌分析、材料力学分析等。这些技术可以对芯片的流体特性、表面特性和机械特性等进行全面表征，从而确保实验结果的可靠性和准确性。设备先进：微流控芯片实验室配备了先进的微加工设备和测试设备，能够制作出精度高、功能齐全的微流控芯片，并进行全面、准确的测试和表征。技术全面：微流控芯片实验室拥有丰富的技术人才和成熟的技术路线，能够提供从芯片设计、制作、测试到表征的全方位服务。服务周到：微流控芯片实验室注重客户需求，提供量身定制的服务方案，确保客户能够获得满意的实验结果和优质的服务体验。随着科技的不断发展，微流控芯片实验室在未来的发展中将迎来更多的机遇和挑战。以下是未来微流控芯片实验室的几个发展趋势：技术创新：未来微流控芯片实验室将不断探索新的制作技术和测试方法，提高芯片的性能和实验效率，以满足不断增长的市场需求。应用拓展：随着微流控芯片技术的不断发展，其应用领域也将不断拓展。未来，微流控芯片实验室将应用于更多领域，如临床诊断、生物医药研究、环境监测等。智能化发展：未来微流控芯片实验室将更加注重智能化发展，通过引入人工智能、物联网等技术，实现实验室自动化、远程监控和数据分析等功能，提高实验室的效率和精度。团队合作：未来微流控芯片实验室将更加注重团队合作和人才培养。通过加强与国内外科研机构和企业合作，推动技术创新和应用拓展。同时，培养一批高水平的科研团队和技术人才，为实验室的持续发展提供强有力支持。微流控芯片实验室作为生物医学、化学分析、环境监测等领域的重要研究工具，具有设备先进、技术全面、服务周到等优势。未来，随着科技创新和应用拓展的不断深入，微流控芯片实验室将在更多领域得到广泛应用，并向着更高精度、更高效率的方向发展。我们相信微流控芯片实验室将成为未来科学技术发展的关键力量，为人类社会的发展和进步做出重要贡献。随着科技的不断发展，微流控芯片分析化学实验室逐渐成为化学研究领域的热门话题。微流控芯片是一种集成了微流体和微反应器的芯片，可用于进行高速、高效、自动化的化学实验。本文将介绍微流控芯片分析化学实验室的相关内容，并探讨其未来发展方向。微流控芯片分析化学实验室是一种基于微流控芯片技术的自动化化学实验平台。它通过微流体技术，将化学反应和检测集成在微小的芯片上，实现了化学实验的高效、快速和自动化。微流控芯片分析化学实验室的主要设备包括微流控芯片、液相色谱仪、光谱仪、质谱仪等。微流控芯片是核心设备，它由微通道、微反应器、微检测器等组成，可实现样品的进样、反应、检测一体化。液相色谱仪、光谱仪、质谱仪等辅助设备则用于对微流控芯片的输出进行分析和处理。样品准备：将待测样品进行前处理，转化为适合在微流控芯片上进行分析的格式。检测分析：利用光谱仪、质谱仪等设备对反应后的样品进行分析，获得相关数据。高效率：微流控芯片可以将化学实验中的多个步骤集成在一起，从而大大缩短了实验时间，提高了实验效率。自动化：微流控芯片分析化学实验室采用了自动化技术，可以自动完成样品加载、反应诱导、检测分析等实验步骤，降低了人工操作的成本和错误率。精确度高：由于微流控芯片具有高度集成的特点，所以可以在单位面积内获得更高的实验精度。环保节能：微流控芯片分析化学实验室使用的样品和试剂较少，从而减少了实验废弃物的产生，有利于环保和节能。应用广泛：微流控芯片分析化学实验室可以应用于药物研发、环境监测、食品安全等领域，具有广泛的应用前景。随着科技的不断发展，微流控芯片分析化学实验室将会在未来的发展中取得更大的进步。以下是几点建议：技术创新：进一步研究和开发更加先进的微流控芯片技术，提高实验的精度和效率。应用拓展：将微流控芯片分析化学实验室应用于更多的领域，解决社会发展中的实际问题。人才培养：加强微流控芯片分析化学实验室方面的人才培养，提高科研人员的专业素质和技术水平。产业合作：加强与企业、高校等产业方面的合作，推动微流控芯片分析化学实验室的科技成果转化和应用。环保可持续性：继续环保和可持续性发展，优化实验方法和流程，减少试剂和能源的消耗，降低对环境的影响。微流控芯片分析化学实验室作为一种新型的化学实验方式，具有很高的应用价值和广阔的发展前景。未来通过技术创新、应用拓展、人才培养等多方面的努力，相信它会在更多的领域得到广泛应用，为社会的发展做出更大的贡献。微流控芯片技术(Microfluidics)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尺度的芯片上，自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。包括：白金电阻芯片,压力传感芯片,电化学传感芯片,微/纳米反应器芯片,微流体燃料电池芯片,微/纳米流体过滤芯片等。①微流控芯片（microfluidicchip）是当前微全分析系统（MiniaturizedTotalAnalysisSystems）发展的热点领域。微流控芯片分析以芯片为操作平台,同时以分析化学为基础,以微机电加工技术为依托,以微管道网络为结构特征,以生命科学为目前主要应用对象，是当前微全分析系统领域发展的重点。它的目标是把整个化验室的功能,包括采样、稀释、加试剂、反应、分离、检测等集成在微芯片上,且可以多次使用。②微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构（通道、反应室和其它某些功能部件）至少在一个纬度上为微米级尺度。由于微米级的结构，流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能。因此发展出独特的分析产生的性能。③微流控芯片的特点及发展优势：微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点,它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析,并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。⑥当前（2006）国际研究现状：创新多集中于分离、检测体系方面；对芯片上如何引入实际样品分析的诸多问题，如样品引入、换样、前处理等有关研究还十分薄弱。它的发展依赖于多学科交叉的发展。目前媒体普遍认为的生物芯片（micro-arrays），如，基因芯片、蛋白质芯片等只是微流量为零的点阵列型杂交芯片，功能非常有限，属于微流控芯片（micro-chip）的特殊类型，微流控芯片具有更广泛的类型、功能与用途，可以开发出生物计算机、基因与蛋白质测序、质谱和色谱等分析系统，成为系统生物学尤其系统遗传学的极为重要的技术基础。微流控分析芯片最初只是作为纳米技术革命的一个补充，在经历了大肆宣传及冷落的不同时期后，最终却实现了商业化生产。微流控分析芯片最初在美国被称为“芯片实验室”（lab-on-a-chip），在欧洲被称为“微整合分析芯片”（micrototalanalyticalsystems），随着材料科学、微纳米加工技术和微电子学所取得的突破性进展，微流控芯片也得到了迅速发展，但还是远不及“摩尔定律”所预测的半导体发展速度。今天阻碍微流控技术发展的瓶颈仍然是早期限制其发展的制造加工和应用方面的问题。芯片与任何远程的东西交互存在一定问题，更不用说将具有全功能样品前处理、检测和微流控技术都集成在同一基质中。由于微流控技术的微小通道及其所需部件，在设计时所遇到的喷射问题，与大尺度的液相色谱相比，更加困难。上世纪80年代末至90年代末，尤其是在研究芯片衬底的材料科学和微通道的流体移动技术得到发展后，微流控技术也取得了较大的进步。为适应时代的需求，现今的研究集中在集成方面，特别是生物传感器的研究，开发制造具有超强运行能力的多功能芯片。美国圣母大学(UniversityofNotreDame)的Hsueh-ChiaChang博士与微生物学家和免疫检测专家合作研究，提高了微流控分析设备检测细胞和生物分子的速度和灵敏性。同时，Chang对交流电动电学进行了改善，因为他认为交流电（AC）可作为选择平台，驱动流体通过用于医学和研究的微流控分析仪。微流控分析仪最初的驱动机制是常规的直流电动电学，但是使用时容易产生气泡并引起物质在电极发生化学反应的缺点限制了直流电的应用，为保证其对流量的精确控制，直流电极必须放置在储液池中，不能直接连接在电路中。三个因素美国CaliperLifeSciences公司AndreaChow博士认为，微流控技术的成功取决于联合、技术和应用，这三个因素是相关的。他说：“为形成联合，我们尝试了所有可能达到一定复杂性水平的应用。从长远且严密的角度来对其进行改进,我们发现了很多无需经过复杂的集成却有较高使用价值的应用，如机械阀和微电动机械系统（MEMS）。”改进的微流控技术，一般用于蛋白或基因电泳，常常可取代聚丙烯酰胺凝胶电泳。进一步开发的芯片可用于酶和细胞的检测，在开发新药方面很有用。更进一步的产品是可集成样品前处理的基因鉴定，例如基于芯片的链式聚合反应（PCR）。由于具有高度重复和低消耗样品或试剂的特性，这种自动化和半自动化的微流控芯片在早期的药物研发中，得到了广泛应用。Caliper的商业模式是将芯片看作是与昂贵的电子学和光学仪器相连接的一个消费品，目前，已被许多公司独立的采用。每个芯片完成一天的实验运作的成本费用大概是5美元，而高通量的应用成本是几百到几千美元，但预计可以重复循环使用几百或几千次，以一次分析包括时间和试剂的成本计算在内，芯片的成本与一般实验室分析成本相当。特定设计芯片的批量生产也大大降低了其成本。Caliper的旗舰产品是LabChip3000新药研发系统，其微流体成分分析可以达到10万个样品，还有用于高通量基因和蛋白分析的LabChip90电泳系统。据Caliper宣称，75%的主要制药和生物技术公司都在使用LabChip3000系统。美国加州的安捷伦科技公司曾与Caliper科技公司签署正式合作协议，该项合作于1998年开始，去年结束。安捷伦作为一个仪器生产商的实力，结合其在喷墨墨盒的经验，在微流控技术尚未成熟时，就对微流体市场做出了独特的预见，喷墨打印是目前为止微流控技术应用最多的产品，每年的使用价值100亿美元。安捷伦已有一些仪器使用趋向于具有更多可用性方面的经验，并将这些经验应用到了微流体技术开发上。微流体和生物传感器的项目经理KevinKilleen博士在接受采访时说，安捷伦的目标是为终端使用者解除负担，“由适宜的仪器产品组装成的系统可以让非专业人士操纵专业设备”。微流体技术也需要适时表现出其自身的实用性和可靠性，例如，纳米级电喷雾质谱分析（nano-electrosprayMS）不必考虑其顶端的闭合及边带的加宽，Killeen补充道：“对于生物学家来说，微流控技术的价值就在于此。”安捷伦在微流控技术平台上的三个主要产品是Agilent2100Bioanalyzer/5100AutomatedLab-on-a-Chip（已于2004年11月推出）和HPLC-Chip（已于2005年3月推出）。鉴定蛋白的HPLC-Chip集成了样品富集和分离，同时还将设备装置减少至LC/MS系统的一半。安捷伦的资料显示，这些特征减少了泄漏和死体积，这种芯片在实验控制时采用了无线电频率标识技术。推动力目前，一直都未能解决的仍然是驱动力问题，以及如何控制流体通过微毛细管。研究者认为，从某种程度上来说，微致动器（micro-actuators）可以为微流控技术提供动力和调节，但是这一设想并没有成功。ChiaChang博士认为，现在还不可能实现利用微电动机械系统（MEMS）作为微流体驱动力，因为“还没有设计出这样的微电动机械系统”。至少到目前为止，一直都在应用非机械的流体驱动设备。刚刚兴起的技术有斯坦福大学StephenQuake研究小组开发的微流体控制因素大规模地综合应用和瑞士SpinxTechnologies开发的激光控制阀门。澳大利亚墨尔本蒙纳士大学的研究者正在开发可在微通道内吸取、混合和浓缩分析样品的等离子体偏振方法。等离子体不接触工作流体便可产生“推力”，具有维持流体稳定流动，对电解质溶液不敏感也不受其污染的优点。瑞士苏黎士联邦工业大学的DavidJuncker认为，流体的驱动没有必要采用这类高新技术，利用简单的毛细管效应就可以驱动流体通过微通道。Juncker博士说,以毛细管作用力驱动流体具有独特优势：自包含、可升级、没有死体积、可预先设计、易更换溶液。可应用的范围包括开发药物的免疫检测和定点照护诊断检测。最近，Juncker博士及其同事已经开发出可以梯度检测大分子蛋白和检测单个细胞的微流控探测器，Juncker说“这种探测器结合了扫描和微流控技术，定义了一类新的实验空间”,同时他还设想将这种探测器应用于细胞生物学和新药开发上。另外一个与微流控技术相关却一直未能克服的障碍，是“设备尺寸缩小而存在的效益递减临界点问题”系统缩小到微米甚至