许亮亮 朱征 陈懿 吴可威

摘要：芯片实验室是生化领域的重大突破性技术之一，具有试剂用量少、分析时间短、分离效率高、质量轻、体积小、便于携带等优点。综述了芯片实验室技术的研究进展，并重点介绍了该技术在化学实验教学中的应用。

关键词：芯片实验室；微流控芯片；聚二甲基硅氧烷（PDMS）；化学实验教学；教学应用

文章编号：1005–6629（2016）6–0079–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

微型化、集成化、便携化和自动化已成为当今科学发展的主流趋势。是否想象过将实验室里的试管、烧杯、培养皿、试剂等各种实验用品统统微缩到一张芯片上，挂在钥匙扣上随时备用呢？用于微量液体的操控、反应和分析的芯片实验室（labon-a-chip）就是在这样的背景下应运而生的。芯片实验室又称微流控芯片（microfluidic chip），是将生物、化学、医学等领域中所涉及的稀释、采样、反应、分离和检测等操作集成在一块几平方厘米的芯片上，在微米级通道中控制反应流体，用以完成常规生化实验室各种功能的一种技术[1]，见图1。

2002年S. Quake等[2]在Science上报道了集成上千个微阀微泵和上百个微反应室的微流控芯片，实现了芯片从简单控制到大规模、高密度集成的飞跃。2006年7月Nature杂志发表了一期题为“芯片实验室”的专辑，从不同角度阐述了微流控芯片的研究历史、发展现状和应用前景。近年来微流控芯片的研究热点正逐步转向构建各种不同类型的芯片实验室。哈佛大学的G. M. Whitesides等[3]更提出了以仿生体系的系统研究为基本目标的微流控芯片仿生实验室。……