低成本聚合物微流控芯片加工领域的最新技术和成果

微流控技术最初源自于微机电系统（micro-electromechanical system, MEMS）在微量流体操控方面的研究，形成于20世纪90年代初。最近十年来，伴随着分析化学和生命科学的蓬勃发展，由于微流芯片系统具有试剂和能量消耗少、检测和分析灵敏度高、检测时间短、可将多种功能集成化程度高等优势，在纳米纤维合成、纳米复合物制备、量子点合成、微纳米颗粒制备、电化学传感器、生物化学传感器、细胞生物学、分子生物学等领域得到了广泛的应用。通过微流控技术，可以将复杂的化学或生物分析合成过程整合在一块芯片中完成，实现了微全分析系统（μTAS）或被称为芯片实验室（lab-on-a-chip）。 

初期的微流控芯片加工技术完全继承自MEMS加工技术，步骤都需要在超净间内使用精密微加工设备完成，芯片的设计加工成本非常高昂，严重阻碍了其在分析化学和生命科学领域的推广应用。时至今日，欧美一些微流控技术公司生产的标准化玻璃或聚合物材料微流控芯 片单片售价仍在数十到几百美元，对于微流控芯片在生物、化学、医学等领域的应用和产业化也形成了阻碍。

近年来，机械、电子、化学、生物等领域的研究者根据其在各自领域的专长和经验，探索使用了多种低成本微加工方法。从相关论文的发表情况看，在Web of Science核心数据库中，从2000年到2018年1月以“低成本（low-cost）”和“微流控芯片（microfluidics）”为关键词的论文发表数量，呈逐年稳步增长的趋势，目前，该方向每年的SCI论文发表数量为550 篇左右。