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在细胞生物学与微纳制造交叉领域，线粒体杂合细胞（transmitochondrial cybrids）的制备技术正经历从传统方法到微流控芯片技术的革新。传统方案依赖无丙酮酸 / 尿苷（PU）培养基进行选择性培养，而基于微流控装置的新方法突破了这一限制，实现了 PU 补充条件下的高效制备。本文将系统解析这一技术的核心流程、关键设备与材料，及其在器官芯片、细胞治疗等领域的应用前景。 在传统方法中，使用不含丙酮酸/尿苷（PU）的培养基进行选择性培养对于生成转线粒体胞质杂种至关重要。在此，我们介绍一种利用微流控装置生成转线粒体胞质杂种的方案，该方案即使在添加PU的条件下也能发挥作用。我们描述了微流控装…
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1. 微流控芯片技术概述：微型化实验室的核心载体 微流控芯片技术作为一种将生物化学分析全过程集成于微米级芯片的前沿技术，正深刻改变着病原体检测、细胞培养及临床诊断的模式。其核心优势在于高集成度与便携性，能将样本预处理、核酸提取、扩增及检测等步骤整合至单芯片，显著减少样本消耗（仅需微升甚至纳升级），并降低操作复杂度，为即时检测（POCT）提供了理想平台。 在材料与加工方面，PDMS（聚二甲基硅氧烷） 因良好的生物相容性、透气性及易加工性，成为微流控芯片的主流材料。通过光刻工艺制作 SU8 模具，再经PDMS 浇筑、键合等步骤，可高效制备具有复杂微通道结构的芯片…
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1. 微流控芯片：即时诊断技术的核心载体 在 COVID-19 疫情推动下，即时检测（POCT）技术成为体外诊断领域的研究热点。其中，微流控芯片凭借微型化、集成化、自动化的优势，成为实现 “样本到结果” 全流程诊断的核心载体。韩国庆熙大学团队研发的自容式微流控芯片系统，正是这一技术的典型代表 —— 该系统将核酸提取、反转录环介导等温扩增（RT-LAMP）、荧光检测等步骤集成于方寸之间，仅需 70 分钟即可完成呼吸道病毒（如 SARS-CoV-2、甲型流感、乙型流感）的精准检测。 从材料与加工来看，该芯片采用 3mm 厚 PMMA 板材…
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微流体芯片技术作为单分子分析、药物筛选的核心载体，其微笼阵列芯片通过创新的 “微柱 – 微笼” 设计，结合 PDMS 制备工艺，突破传统平台局限。依托流动聚焦芯片生成均匀液滴，该技术可快速完成液滴阵列构建，凭借高效液滴操控能力，在高通量筛选中展现显著优势，且兼容 MEMS 加工，为细菌筛选、器官芯片等应用提供低成本解决方案。 在基因组学、蛋白质组学与细胞学快速发展的背景下，大规模单细胞分析、药物筛选等需求日益迫切，传统高通量筛选平台（如 384 孔板、1536 孔板）因设备成本高、样本试剂消耗大（微升级别）、操作复杂等局限，难以满足精准化、低成本的实验需求。而微流体芯片技术凭借对纳…
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参考文献：DOI 10.3389/fnagi.2025.1599509 1. 微流体芯片技术原理与时空梯度模拟 微流体芯片技术以微米级通道为核心，通过精准操控流体运动构建仿生微环境，其核心优势在于对体内 “时空梯度” 的动态模拟。 这类芯片多采用 PDMS（聚二甲基硅氧烷）、玻璃等透明且生物相容性优异的材料，经 MEMS 加工技术（如光刻、深硅刻蚀）制备而成，可集成微流道、梯度生成区、细胞培养室等功能单元，实现对化学浓度、流体剪切力等多参数的精确调控。 “时空梯度” 指微环境中化学因子（如炎症介质、氧浓度）的空间分布差异与时间动态变化的协同作用。 …
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本文聚焦硫醇 – 烯微流体芯片在氢氘交换质谱（HDX-MS）分析中的创新应用与技术突破。在微流控技术领域，材料特性直接决定芯片性能，传统微流控芯片（玻璃、PDMS）存在加工复杂、溶剂抗性差等局限，而本文开发的硫醇 – 烯微流体芯片（HDXchip），通过两步复制成型工艺，显著突破传统材料瓶颈，为 HDX-MS 分析提供高性能平台。 参考文献：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.4c06230 1. 微流体芯片的材料选择与加工创新 材料选择与加工创新：“硫醇 – 烯微流体芯片采用硫醇 …
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在骨关节炎（OA）研究中，传统单培养模型因缺乏细胞间通讯、动物模型因物种差异难以精准模拟体内关节微环境，成为制约病理机制研究与药物研发的关键瓶颈。为此，近期研究团队开发了微流控芯片在骨关节炎关节炎症模型中的应用相关技术，通过整合多类人体细胞与精密微环境调控，构建出接近生理状态的健康与疾病体外模型，为 OA 研究突破传统局限提供了全新路径。本文将系统解析该微流控共培养系统的构建原理、核心优势、技术支撑及应用前景，深入阐述其在骨关节炎基础研究与临床转化中的价值。 参考文献：DOI 10.3389/fphar.2025.1579228 1. 微流控芯片在…
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微流体芯片技术正通过不断创新推动抗菌药敏检测向快速化、便携化、智能化发展，SDFAST 系统作为其中的典型代表，其结构设计与应用模式为 POCT 领域的微流控器件开发提供了重要参考，有望在遏制抗生素滥用、应对全球 AMR 挑战中发挥关键作用。
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微流体芯片通过融合 MEMS 加工、表面修饰（如 PEG 修饰载玻片）、3D 细胞培养等技术，在泌尿系统肿瘤的精准诊断、药物研发中展现巨大潜力。随着材料科学与工程技术的进步，其将进一步推动个性化医疗的实现，为替代动物实验、提升临床效率提供关键支撑。 器官芯片（OOC）作为微流体芯片的特殊类型，集成了细胞培养室、微流控系统、刺激 / 给药组件及生物传感器，可模拟人体生理微环境。其细胞培养方式涵盖 2.5D 和 3D 培养，前者依赖基底膜生长，后者通过三维基质实现细胞团簇化生长，更接近天然组织特性。驱动流体的 micropump 分为机械型（如蠕动泵模拟尿液间歇性流动）和非机械型（如重力驱动泵），配合 biosensors（如阻抗传感器、光学传感器）可实时监测细胞状态，为肿瘤微环境研究提供动态数据。
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PDMS 模具制备、电子束光刻等工艺可直接复用至微流控液滴芯片、微流控 PCR 芯片的生产，体现了微流控加工技术的跨场景适配性。表面修饰技术的扩展（如 PEG 修饰）可进一步降低非特异性吸附，与功能化载玻片的应用形成互补，提升检测灵敏度。 该研究通过流体动力学参数优化 + 智能算法预测，构建了 SARS-CoV-2 检测的 “快速 – 灵敏 – 便携” 三角。其核心创新在于：首次量化 Da 数对结合动力学的主导作用（91.1%），并通过 Taguchi-ANN-PSO 的三级优化，将微流体芯片的检测效率提升至临床可用水平（21 分钟，LOD=2.197 pmol/L）。这一范式不仅适用于新冠检测，更为呼吸道病毒（如流感、RSV）的多靶标集成检测提供了普适性框架。未来，结合芯片表面功能化（如抗体定向固定）与自动化进样模块，有望推动微流体技术从实验室走向社区筛查的 “最后一公里”。
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