一塊微小的芯片，也許有望改善“看病難、排隊久”的難題。“微流控芯片又被稱為‘芯片上的實驗室’，它的目標是將醫學檢測實驗室完整復制到一塊微小的芯片上。”近日，中科院深圳先進院楊慧博士告訴記者。利用微流控技術，團隊已在早期診斷、精準醫療、儀器開發等方面取得進展。

微流控芯片

將實驗室縮小到幾平方厘米

國家科技部《“十三五”生物技術創新專項規劃》明確將“芯片上的實驗室”列為應重點發展的顛覆性技術之一。

這種技術是將以往在大型實驗室里才能完成的實驗，例如生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、分離、反應、檢測等基本操作單元，集成到一塊微型的芯片上，實現對細胞、蛋白、酶、核酸等成分的快速準確檢測、分析、分選與操控。

據楊慧介紹，在一塊幾平方厘米的芯片內，設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過程。當需要檢測的物質流過某一區域時，受到光的照射，這些物質可以自發或者與其它特定物質結合發出熒光。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種類與含量。

“好比二十年前血糖檢測還需要在醫院完成，現在自己在家用小試紙就能測了，”楊慧說，“微流控芯片的終極目標是對整個醫療檢測體系進行創新，讓病人可以監測自己的健康水平。”

生物醫學微系統與納米器件

助力體外檢測與早期篩查

據悉，楊慧團隊的研究重點之一是生物醫學的體外檢測。

“將人體自身循環系統中的體液，尤其是血液，提取出來后，就能對體液環境中存在的許多物質進行分析。而這些物質的狀態及含量反映了人體當時的基本健康狀況。”楊慧表示，這對于疾病的早期檢測具有重要意義。

比如臨床醫生判斷發熱患者是細菌性感染還是病毒性感染，會檢測患者體內的兩種蛋白含量。目前，醫院的檢測在毫克每毫升、微克每毫升級別，而楊慧團隊將其檢測精度提高了10的3次方到6次方數量級，達到納克甚至飛克每毫升級別。

楊慧（中間）與團隊

“在目標物質含量極低時便能檢測出來，意味著疾病在更早期的時候就能被發現。”楊慧表示。未來團隊將繼續研發重大疾病如腫瘤、不可逆疾病如老年癡呆等的疾病標志物。