微流控芯片簡介（一）

第一部分：Abaxis公司的微流控芯片簡介

1 Abaxis血液分析系統簡介

據官網介紹，Abaxis公司于1989年成立，其技術主要起源于美國橡樹嶺國家實驗室，為美國國家航空航天局（NASA）研發制造一款小巧快捷的移動生化分析儀，并研發出獨有的Orbos微流控技術，將生物化學中所涉及的血液采樣、分離、稀釋、制備、反應、檢測等基本操作單元集成在微芯片中，以微通道網絡貫穿各個實驗環節。該技術獲得FDA和CLIA質量體系認證，開創了全球獨一無二的“末梢血生化檢測”和“移動全自動生化檢測”的新時代。

圖1.1. Abaxis公司的Logo.

Abaxis主要致力于為人體醫療市場和動物醫療市場提供強大的POCT血液分析儀，不管是針對人類的血液檢測，還是動物的血樣分析，Abaxis的血液檢測系統都可以分為兩個部分：分析儀和檢測圓盤芯片，和其他POCT分析系統類似，該分析儀的主要作用是給檢測芯片提供驅動力，檢測時所需溫度，光學檢測，控制模塊和控制界面等。

其檢測圓盤芯片是采用先進的微流控技術制備而成，把血液生化分析所需要的采樣，分離，稀釋，制備，反應，檢測等基本操作單元都集成在一起，以此來完成整個生化檢測流程，適用于該圓盤芯片的檢測樣品可以是全血，血清和血漿，且所需樣品量少（100uL），檢測時間快（12min）。

圖1.2. Abaxis公司的血液分析儀產品.

值得一提的是，Abaxis這款血液分析系統早在1993年左右便完成了ZL布局，其產品也早在90年代就應用到NASA的航天領域，目前我們所看到的這款產品可以說仍然是基于二十多年前Abaxis所開發的微流控技術，而這款產品時至今日仍然被國內許多微流控廠商所追捧，所以從中可以看出國內外在微流控領域的差距。

1.1 人體檢測用生化分析系統—PiccoloXpress

Piccolo Xpress生化分析系統在設計之初就是為了檢測宇航員的各項身體指標，在航空失重的環境下，想要像地面實驗室操作一樣對宇航員進行抽血檢測幾乎是不可能的，故而橡樹嶺國家實驗室開發出了這款離心驅動的生化分析系統。

為了適應航空中各種復雜的測試環境，Piccolo Xpress就必須具有輕便可攜帶，檢測結果準確，可重復多次穩定運行，操作簡單等特點。如下圖所示為專門用于人體生化檢測的Piccolo Xpress分析儀和檢測芯片，這套分析系統采用微流控技術已經能夠完美的達到上述各種要求。

圖1.3 人體檢測用生化分析系統-PiccoloXpress儀器和檢測芯片

除此之外，檢測圓盤內部精巧的微流體網絡也讓人折服，該微流控設計使得在一個直徑為8cm的圓盤上能夠集成所有檢測所需試劑，一個圓盤可以檢測至少14種以上不同的生化指標，且在檢測時只需要加入3-4滴血液就可以得到準確的檢測結果。如下圖為該圓盤芯片的結構圖。

圖1.4 人體檢測用生化分析系統-PiccoloXpress圓盤芯片。

截至目前，Piccolo Xpress已經有多達16種不同的這種圓盤芯片，分別針對不同的檢測項目，比如有基礎生化6項圓盤，基礎腎功2項圓盤等等，具體的圓盤種類請參考下面一幅圖。（該圖片來源于“麥科田醫療”的文章：POCT兵器譜之碧血劍-AbaxisPiccolo生化分析儀）。

圖1.5 16種PiccoloXpress圓盤芯片及其檢測指標。