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“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”為互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療提供新視野

2020-09-17 10:42:16來(lái)源：儀表網(wǎng)關(guān)鍵詞：微流控芯片閱讀量：4135

導(dǎo)讀：“看病難”已經(jīng)成為各大城市中稍有名氣的醫(yī)院里常見(jiàn)的問(wèn)題，不僅僅是搞昂的醫(yī)療費(fèi)，還有花費(fèi)的大量時(shí)間，都讓患者望而生畏。而面臨大醫(yī)院資源不足的問(wèn)題，“分級(jí)診療”與“自助診療”等解決方案逐漸被提上議程。但與此同時(shí)，又出現(xiàn)了不可避免的問(wèn)題：基層醫(yī)療機(jī)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(mén)檻。近年來(lái)，飛速發(fā)展的微流控芯片技術(shù)正是要攻克這一難題。

　　【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(jiàn)的問(wèn)題，不僅僅是搞昂的醫(yī)療費(fèi)，還有花費(fèi)的大量時(shí)間，都讓患者望而生畏。而面臨大醫(yī)院資源不足的問(wèn)題，“分級(jí)診療”與“自助診療”等解決方案逐漸被提上議程。但與此同時(shí)，又出現(xiàn)了不可避免的問(wèn)題：基層醫(yī)療機(jī)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(mén)檻。近年來(lái)，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(xué)、醫(yī)學(xué)分析過(guò)程的樣品制備、反應(yīng)、分離、檢測(cè)等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上，自動(dòng)完成分析全過(guò)程。國(guó)家科技部《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》明確將“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”列為應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展的顛覆性技術(shù)之一。由于它在生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的巨大潛力，已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、流體、電子、材料、機(jī)械等學(xué)科交叉的嶄新研究領(lǐng)域。

　　據(jù)中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)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(shí)驗(yàn)室’，它的目標(biāo)是將醫(yī)學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室完整復(fù)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(xué)反應(yīng)過(guò)程，當(dāng)需要檢測(cè)的物質(zhì)流過(guò)某一區(qū)域時(shí)，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(guò)光學(xué)相機(jī)等傳感器進(jìn)行讀取，從而得知流體通道中需要檢測(cè)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(diǎn)，例如集成的單元部件越來(lái)越多，且集成的規(guī)模也歸來(lái)越大，使得微流控芯片有著強(qiáng)大的集成性。同時(shí)，微流控芯片可以大量平行處理樣品，具有高通量的特點(diǎn)，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?jī)H幾微升至幾十個(gè)微升，被分析的物質(zhì)的體積甚至在納升級(jí)或皮升級(jí)。

　　廉價(jià)、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(rèn)，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(shì)為其在生物醫(yī)學(xué)研究、藥物合成篩選、環(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、衛(wèi)生檢疫、司法鑒定、生物試劑的檢測(cè)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(chǎng)規(guī)模約為28億美金，到2018年市場(chǎng)規(guī)模為58億美金，年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)27%。可見(jiàn)微流控芯片技術(shù)已經(jīng)有一定的積累并開(kāi)始走向成熟，也正因如此，微流控技術(shù)逐漸向個(gè)性化醫(yī)療發(fā)展，進(jìn)入產(chǎn)品的成型期。目前我國(guó)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(guó)外的三星企業(yè)也出過(guò)幾款基于微流控的產(chǎn)品。

　　就像文章開(kāi)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)的發(fā)展空間非常大。眾所周知，我國(guó)的醫(yī)療器械與醫(yī)藥消費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他醫(yī)療體系相對(duì)成熟的國(guó)家，而診斷類醫(yī)療器械在整個(gè)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(guó)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(wèn)題就是智能化醫(yī)療檢測(cè)終端問(wèn)題。

　　近年來(lái)國(guó)家也在財(cái)政上逐步增加醫(yī)療保健的支出。分級(jí)診療制度也正逐步實(shí)施?？上攵?，分級(jí)診療制度推行以后，將給微流控芯片帶來(lái)很大發(fā)展機(jī)遇。

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