微流控技术在体外细胞转运系统中应用的研究进展

李　波，王远萍，段浩博，刘可可，唐思嘉，周　乐，孙宏晨

(吉林大学口腔医院实验教学中心，吉林 长春 130021)

微流控是一种以微组装结构为基础并在显微尺度处理流体的操作技术，其具体操作是处理低体积流体以实现自动化和高通量筛选，通常在亚毫米的规模对流体实施精确的控制和操纵，流体被移动、混合、分离或以其他方式处理。近年来,微流控技术在医学的应用日渐展现其独特贡献，电穿孔、热偏差与流体剪切应力相继应用于微流控系统设计。微流控技术与传统膜中断技术结合为新一代细胞转运系统的建立提供了新思路。本文作者以细胞的体外转运系统为例，综合阐述微流控技术与传统膜中断技术结合的具体机制，归纳研究现状及尚未解决问题，为微流控体外细胞转运系统提供一个较为全面和详细的框架。

1　微流控技术

20世纪60年代初集成电路的发明实现了小型化、微电子的影响潮流，集成电路的微加工技术缩减了流体系统形成第1代系统——气相色谱法(gas chromatography，GC)[1]。20世纪80年代初形成微流体学，用于喷墨打印头、DNA芯片、芯片实验室技术、微推进和微热技术的开发。20世纪90年代，微型机械系统开始应用于微流体学[2]。源于半导体工业的微流控技术，吸纳微机电系统(MEMS)自成一体，经常被称为微型全分析系统(μTAS)或芯片实验室装置[3]。微流控是一种以微组装结构为基础在显微尺度处理流体的操作技术[4]。微流控装置的核心元素为微孔道、室和阀门，用以完成严格复杂的操作[4]，其原理包括微量流体层流、低扩散率、流体表面效应以及电动力学[1]。……