微流控芯片技术发展现状

一、微流控芯片技术简介

微流控技术兴起于上个世纪90年代，是在微米级通道结构中对微升级至纳升级液体进行操控的技术。由于微流控系统的通道尺寸在微米级至纳米级，与典型的哺乳动物细胞直径较匹配；且微流控技术可以实现复杂的多层微通道网络结构，可用于调控细胞的微环境，因此微流控系统是能够被应用于细胞力学性质分析的有效工具。另外，微流控系统中试样试剂消耗量少，多在微升至纳升级，且系统易于集成化与形成网络结构，故对于高通量药物筛选也有很好的应用前景。高通量药物筛选是微流控的重要应用领域之一，其筛选模型通常可分为分子水平和细胞水平。基于细胞的药物筛选更接近于生理条件，准确率相对较高，干扰因素少，因而逐渐成为药物館选模型的主要选择对象。基于细胞水平的微流控药物筛选平台主要可分为单相流微流控系统、液滴微流控系统和微阵列微流控系统三种。

二、区域情况分析

全球参与微流控研究的地区主要集中在北美地区（美国及加拿大）、亚洲地区（中国、日本、韩国）。从国家来看，美国在该领域的研究位居全球首位，在数量上占据优势。其次为中国、日本。随后的其他国家研究数量较少，分别为韩国、加拿大、英国、德国、法国、西班牙、澳大利亚（见下图）。

图1 微流控各国研究排名

三、机构情况分析

关于微流控的研究，排名前20的有企业、高校和研究机构。根据ZL申请人的分析，企业研究9项，高校及研究机构共9项，其余为个人申请。

1、排名靠前的企业分析

总体而言，关于微流控的研究位居首位的为日本的ROHM CO公司。位居第二位的为美国的制药和生物技术公司Caliper，主要研究微流控平台。美国的Myriad Genetics公司位居第三。排名第四位的为中国苏州汶颢芯片科技有限公司，主要产品涉及微流控芯片。其余5家公司研究项目较少，均为5项。

图2 微流控机构研究排名

2、排名靠前的科研机构分析

在微流控研究方面，科研机构包括高校及科研院所。美国加利福尼亚大学位居高校首位，排名第二的为美国哈佛大学，麻省理工学院、加州理工学院分别位居三、四名，中国的东南大学排名第五。其余2所高校为美国伊利诺伊大学、美国密歇根大学。可见高校关于微流控的研究重要集中在美国，中国高校占据一席。

3、机构合作分析

全球微流控技术研究领域的机构之间合作项目占比31.7%。合作的形式主要有高校与企业，以及高校之间的互相合作。

四、专家情况分析

1、排名靠前的专家分析

根据ZL发明人的排名，如下图所示。Beer, Neil Reginald参与了10项ZL研究，排名第一。位居第二名的KOPF SILL, Anne, R.参与了9项ZL研究。PARCE, J., Wallace 、QUAKE, Stephen, R.、SHA, Jun分别参与8项研究。排名前十的发明人中，最少的参与了6项研究。从数据来看，各研究者之间的研究数量相差不大。

图3 微流控研究专家排名

2、专家合作分析

专家之间的合作较为普遍，仅有占比16%的研究为个人独立完成，其余研究均为多人合作完成，占比84%。