微流控技術(shù)是一種在微米尺度下操控微小體積液體的技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)特殊的通道網(wǎng)絡(luò)和腔室來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)流體的精確控制、混合、反應(yīng)和分析。
1.定義與特征
微型化平臺(tái)：典型通道寬度為10–500μm，可集成泵、閥、反應(yīng)器等功能于單一芯片上。
層流特性：低雷諾數(shù)（Re<<1）使流體呈平滑穩(wěn)定的層狀流動(dòng)，無(wú)湍流混亂現(xiàn)象，有利于精準(zhǔn)操控。
擴(kuò)散主導(dǎo)機(jī)制：物質(zhì)傳輸主要依賴分子擴(kuò)散而非對(duì)流，適用于快速高效的化學(xué)反應(yīng)或生物分子相互作用研究。
2.理論基礎(chǔ)
納維爾-斯托克斯方程簡(jiǎn)化版描述粘性流體行為；
泰勒分散理論解釋粒子在彎曲通道中的遷移規(guī)律；
表面張力效應(yīng)顯著影響液滴生成與破裂過(guò)程。
二、微流控技術(shù)材料選擇策略
1.硬質(zhì)基底：硅晶體適合高溫高壓極*條件實(shí)驗(yàn)；
2.彈性材質(zhì)：PDMS因透光性好、成本低且便于快速原型制作而被廣泛采用；
3.復(fù)合結(jié)構(gòu)：玻璃-金屬鍵合滿足生物相容性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景。
三、微流控技術(shù)技術(shù)優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)并存
1.突出優(yōu)點(diǎn)
樣品節(jié)省：僅需納升級(jí)別試劑即可完成傳統(tǒng)方法同等效果的實(shí)驗(yàn)；
過(guò)程可視化：配合顯微成像系統(tǒng)追蹤動(dòng)態(tài)過(guò)程（如結(jié)晶生長(zhǎng)路徑）；
自動(dòng)化潛能：易于與機(jī)器人平臺(tái)對(duì)接實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。
2.現(xiàn)存瓶頸
堵塞風(fēng)險(xiǎn)：懸浮顆粒易沉積在狹窄拐角處導(dǎo)致流通不暢；
氣泡管理難題：溶解氣體逸出形成的氣栓會(huì)干擾定量準(zhǔn)確性；
規(guī)?；系K：從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化放大過(guò)程中保持性能一致性困難。
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