在短暂的

实验室芯片(LOC)技术有潜力提供一个健壮的和便携式的即时(POC)工具集的大小和成本的一小部分常规实验室抽样方法。然而,它仍然是一个新兴技术,商业应用的loc目前有限的。几个主要的技术瓶颈阻碍loc的商业可行性,包括材料质量、商业规模制造的挑战,样品的复杂性,和许多其他的障碍。

谁保证标准

保证(可负担得起的、敏感的、具体的、用户友好的、快速、健壮,之中,并交付最终用户)是世界卫生组织(世卫组织)指南医疗点(POC)设备。它列出了一组理想品质POC设备必须具备有效。LOC, POC的解决方案,还应满足所有的保证条件:

• 负担得起的,它必须足够便宜用于大规模操作,比如预防医疗、救灾,和疾病的诊断,特别是对发展中国家,医疗服务产生实实在在的影响;否则,高成本将限制其使用和有效性。
• 敏感——一个设计良好的LOC设备必须足够敏感,对微尺度biosamples可靠且一致地执行操作。
• 具体,通过设计,这些系统应该目标特定的生物标志物。然而,未来LOC应用程序可能尝试目标几个病态在单个芯片上。
• 用户友好的,是有用的未经训练的人员如警察、救灾人员和公众,它必须要求使用最少的培训;否则,潜在的设备将被浪费了可访问性约束。
• 快速、健壮——实际应用的loc应该履行同名,他们在实验室小聚合物(或玻璃、硅、纤维素等)芯片提供一个小型版本的全面实验室的功能;然而,除了提供健壮的诊断和测量套件,loc必须能够产生快速的结果比实验室更快。
• 免费提供设备,泵,测量和报告机制流体样品应在芯片;外部接口是理想的必要性。此外,他们应该紧凑,电池驱动的,不需要太多的样品制备。
• 交付最终用户——这个标准的实现是特别相关的灾难响应情况和发展中国家的资源有限的环境中。

国家的艺术

目前,很少LOC设备已经走出实验室,进入现场。实际应用的loc受到更广泛的比实验室同行(挑战是商业可用,但有限的)。这些挑战包括收集流体样品的复杂性领域(血液、粪便、唾液等)LOC设备很难处理,片外设备的必要性LOC流程和缺乏先进的芯片设计的标准化和用户友好性。然而,loc看到在受控的医疗环境中使用,作为标准的实验室方法的补充。

许多探索性和商用loc组成的聚合物如聚二甲基硅氧烷(PDMS),聚碳酸酯,聚烯烃。PDMS拥有一些特质,使其特别适合于LOC应用,如光学透明度、低毒性,高渗透氧气和二氧化碳(即PDMS芯片可以处理生活的哺乳动物细胞)。不幸的是,PDMS很难生产以商业规模,从而限制使用最研究LOC材料实验模型和领域的应用。

微流控分析设备(纸质µPADs)是方便POC平台使用(光致抗蚀剂图案的)论文的主要底物液处理。纤维素基纸有一个天然的多孔微结构,由于毛细管作用,促进横向流。这消除了需要外部或复杂的机制(如泵流体沿衬底。然而,像弹性同行,µPADs大规模生产是一个瓶颈。目前,有一个成本和性能之间的冲突考虑在制造。µPADs尽管如此,事实证明是有用的诊断和监测一系列条件,尤其是糖尿病,表明µPADs可能是一个可行的POC设备候选人回答慢性疾病监测系统日益增长的需求。

总结

二十多年来,芯片实验室设备已经承诺使医疗保健更可访问的一天,方便,又经济划算。材料的限制,生产问题、技术复杂性和无数的其他问题阻止了这一承诺的实现。然而,作为LOC的潜在市场继续扩大,作为研究的步伐继续取幂,和作为LOC医疗解决方案的需求持续增长,有可能出现大众LOC设备是在地平线上。