除了有機合成、微反應器和化學分析等,微流控技術在生物醫學領域發揮了越來越重要的作用。目前,兩個重要的應用方向是臨床診斷儀器和體外仿生模型。
臨床診斷
微流控檢測芯片一般具有樣品消耗少、檢測速度快、操作簡便、多功能集成、體小和便于攜帶等優點,因此特別適合發展床邊(POC)診斷,具有簡化診斷流程、提高醫療結果的巨大潛力。
體外模型
利用仿生微結構和水凝膠等生物材料,微流控芯片非常適合在體外實現組織和器官水平的生理功能,被稱為“器官芯片”(Organs-on-Chips)。這樣可以彌補傳統兩維細胞培養和動物實驗的不足,可以動態操控和實時觀察重要的生理病理過程,提高疾病的研究水平和藥物的研發效率。目前已經針對肺、腸、心、腎和骨髓等器官的重要特征建立了相應的微流控體外仿生芯片。在組織和器官水平研究單個基因或信號通路的功能已經成為系統生物學研究不可或缺的重要步驟。