微流控應用領域

以下各節將進一步詳細說明微流控應用領域：

早期的生物芯片是基于DNA微陣列的思想，例如Affymetrix的GeneChip DNAarray?，它是一塊玻璃、塑料或硅基板，其上的DNA（探針）碎片固定在微陣列上。類似于DNA微陣列，蛋白質陣列是一種微型陣列，其中許多不同的捕獲劑（最常見的是單克隆抗體）沉積在芯片表面上。它們用于確定生物樣品（例如血液）中蛋白質的存在和/或數量。DNA和蛋白質陣列的缺點是它們既不可重構，也不能重組制造后可擴展。數字微流控已被描述為進行數字PCR的手段。

除了微陣列，還設計了生物芯片用于二維電泳、轉錄組分析和PCR擴增。其他應用包括蛋白質和DNA的各種電泳和液相色譜應用、細胞分離、特別是血細胞分離、蛋白質分析、細胞操作和分析、包括細胞生存力分析和微生物捕獲。

通過將微流控技術與景觀生態學和納米流控技術相結合，可以通過構建局部細菌棲息地斑塊并通過分散走廊將它們連接起來來構建納米/微制造的流體景觀。將所得的景觀可以用作一個的物理實現自適應景觀，通過產生分布在空間和時間的機會的補丁的空間馬賽克。這些流體景觀的斑駁性質允許研究在成群系統中適應細菌細胞的研究。這些細菌生態系統在這些合成生態系統中的進化生態學允許使用生物物理學解決進化生物學中的問題。

建立精確和精心控制的化學引誘劑梯度的能力使微流控成為研究運動性，趨化性以及在少數微生物群體中和在短時間內發展/發展對抗生素耐藥性的理想工具。這些微生物包括細菌和寬范圍生物體的形成海洋微生物循環，負責調節許多海洋的生物地球化學的。

微流控技術還通過促進創建durotactic（剛度）梯度，極大地幫助了durotaxis的研究。

通過糾正單個游泳細菌的運動、微流控結構可用于從運動細菌細胞群中提取機械運動。這樣，可以構建細菌驅動的轉子。

微流控和光學器件的合并是典型稱為光流控。光流體裝置的例子是可調諧微透鏡陣列和光流體顯微鏡。

微流控可實現快速樣品通量，大樣本群體的自動成像以及3D功能或超分辨率。

微流控領域的HPLC有兩種不同形式。早期的設計包括使液體流過HPLC色譜柱，然后將洗脫的液體轉移至微流控芯片，并將HPLC色譜柱直接連接至微流控芯片。早期方法的優點是易于從某些機器（如測量熒光的機器）進行檢測。最近的設計已將HPLC色譜柱完全集成到微流控芯片中。將HPLC色譜柱集成到微流控設備中的主要優點是可以實現更小的外形尺寸，從而可以在一個微流控芯片中組合其他功能。集成芯片還可以由多種不同的材料制成，包括玻璃和聚酰亞胺，它們與許多不同的基于液滴的微流控設備中使用的PDMS的標準材料完全不同。這是重要的功能，因為HPLC微流控芯片的不同應用可能需要不同的壓力。與玻璃和聚酰亞胺相比，PDMS在高壓用途上的失敗。HPLC集成的多功能性避免了色譜柱和芯片之間的連接和裝配，從而確保了魯棒性。將來能夠構建上述設計的能力使微流控領域能夠繼續擴展其潛在應用。

在過去的10到15年中，已證明微流控裝置中集成HPLC色譜柱的潛在應用廣泛。此類色譜柱的集成使您可以在材料利用率較低或非常昂貴的地方進行實驗，例如蛋白質的生物學分析。試劑體積的減少允許進行新實驗，例如單細胞蛋白質分析，由于先前設備的尺寸限制，以前很難進行。HPLC芯片設備與其他質譜法（例如質譜法^）的耦合可增強對所需物種（如蛋白質）的識別的信心。還創建了帶有內部延遲線的微流控芯片，這些延遲線允許生成梯度以進一步改善HPLC，從而可以減少進一步分離的需要。集成式HPLC芯片的其他一些實際應用包括通過其頭發確定人體內藥物的存在和通過反相液相色譜法標記肽。

聲滴噴射使用超聲波脈沖來移動少量流體（通常為納升或皮升），而無需任何物理接觸。這項技術將聲能集中到流體樣本中，以噴射小至百萬分之一升（百萬升= 10?^-12升）的液滴。ADE技術是一個非常溫和的過程，可用于轉移蛋白質，高分子量DNA和活細胞而不會損壞或喪失活力。此功能使該技術適用于包括蛋白質組學和基于細胞的測定在內的多種應用。

微流控燃料電池可以使用層流來分離燃料及其氧化劑，以控制兩種流體的相互作用，而無需常規燃料電池所需的物理屏障。^[

為了了解宇宙中其他地方存在的生命前景，天體生物學家對測量行星外體的化學成分很感興趣。由于其小巧的尺寸和廣泛的功能，微流控設備特別適合于這些遠程樣品分析。可以使用微芯片毛細管電泳和選擇性熒光染料評估地外樣品中的有機物含量。這些設備能夠檢測氨基酸、肽、脂肪酸和簡單的醛、酮和硫醇。這些分析結合在一起，可以對生命的關鍵組成部分進行有力的檢測，并希望能為我們尋求功能外星生命的探索提供信息。