芯片实验室的发展及现状

• 　　芯片实验室或称微全分析系统是由瑞士Ciba-Geigy 公司的Manz 与Widmer  在1990 年提出。他们最初的想法是发展一种可能作为一个化学分析所需的全部部件和操作集成在一起的微型器件，强调“微”与“全”。所以把-TAS 看作是化学分析仪器的微型化。1993 年Harrison 和Manz 等人在平板微芯片上实现了毛细管电泳与流动注射分析，借电渗流实现了混合荧光染料样品注入和成功电泳分离。但直到1997 年这段时间里该领域的发展前景并不十分明朗。1994 年始，美国橡树岭国家实验室Ramsey 在Manz 的工作基础上发表了一系列论文，改进了芯片毛细管电泳的进样方法，提高了其性能与实用性，引起了更广泛的关注。在此形势之下，第一届Lab-on-a-chip or TAS 国际会议在荷兰Enchede 举行，起到了推广微全分析系统的作用。1995 年美国加州大学的Mathies 等 在微流控芯片上实现了DNA 等速测序，微流控芯片的商业开发价值开始显现，而此时微阵列型的生物芯片已进入实质性的商品开发阶段。同年9 月，首家微流控芯片企业Caliper Technologies 公司在美国成立。1996 年Mathies  又将基因分析中有重要意义的聚合酶链反应（PCR）扩增与毛细管电泳集成在一起，展示了微全分析系统在生物医学研究方面的巨大潜力。与此同时，有关企业中的微流控芯片研究开发工作也加紧进行。1998 年之后，专利之战日益激烈，一些微流控芯片开发企业纷纷与世界着名分析仪生产厂家合作，Agilent 与Caliper 联合利用各自的技术优势推出首台这方面的分析仪器Bioanalyzer2100 及相应的分析芯片，其它几家厂商也于近年开始将其产品推向市场。据不完全统计，目前全世界已至少有30 多个重要的实验室（包括MIT，Stanford 大学、加州大学柏史莱分校、美国橡树岭国家实验室等）在从事这一领域的开发和研究。

  　　然而，近年来，国内有多家大学和研究所的实验室已开始了这方面的研究。整体而言，这些院所所开展的工作尚处在起步阶段，多数是从毛细管电泳或流动注射分析所得到的技术积累转移至芯片平台上进行研究，虽然起步较晚，但行动较快。以中国科学院大连化物所林炳承课题组研制出了准商品化的激光诱导荧光芯片分析仪和电化学芯片分析仪和相关的塑料分析芯片 ， 浙江大学亦推出了玻璃分析芯片 等为代表的一些研究单位已进行了卓有成效的研究，但是企业尚未真正投入到此行业中来