寫在文章前面的話
文末你能找到國內唯一專注于微流控產業化研發的專業技術群，覆蓋地球上微流控領域的國內外著名和非著名教授、工程師、專家、網紅微流控老板、睿智學者、激情科研人員，當然也有偷發小廣告被時不時禁言的suppliers讓他們不要忘了，我們是一個中性立場非盈利興趣小組，也是八卦集中營（不敢大聲說，怕打草驚蛇
）。但是這線下抱真團申真項目撈真金砸真錢合作搞真開發的事兒此起彼伏。
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“我們拼盡全力，
不是為了做成別人想要的芯片”
“用自己打磨的一枚真芯片，
回敬所有人說的不可能”
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已經有很多報道即時護理（POCT）診斷設備為醫療保健，特別是在疾病的診斷和檢測方面提供了很大的幫助，也已經發現POCT設備具有許多優點，諸如快速和精確的響應，便攜性，低成本以及對非專用設備的需求。 POCT診斷研究的主要目標是開發一種基于芯片的自包含小型化裝置，可用于檢查復雜樣品中的不同分析物。此外，微流控（MICROFLUIDICS）與先進的生物傳感器技術的集成可能導至POCT診斷的改進。本文介紹了不同材料（玻璃，硅，聚合物，紙張）的概述以及制造基于MICROFLUIDICS的POCT設備的技術以及其廣泛的生物傳感器應用。除此之外，作者簡要介紹了MICROFLUIDICS目前所面臨的挑戰以及可能的解決方案，這些解決方案可能導至可用的，可靠的和具有成本效益的技術。這些設備的開發需要將開發的MICROFLUIDICS元件組合到POCT設備中，這些設備是用戶友好的，靈敏的，穩定的，準確的，低成本和微創的。這些基于MICROFLUIDICS的POCT設備在提供改善的醫療保健方面具有巨大的潛力，包括易于監測，疾病的早期發現以及增加的個性化。
關鍵詞：微流控，生物傳感器，硅，聚合物，非侵入性，紙基微流控，POCT診斷
專用名詞解釋：[L]，線性檢測范圍; [LOD]，檢測下限;[S]，靈敏度;2D，二維; 3D，三維; cTnI，心肌肌鈣蛋白I; DPV，差分脈沖伏安法; EIS，電化學阻抗譜; IgG抗體，免疫球蛋白; IL，白細胞介素; K2O，氧化鉀;MICROFLUIDICS，微流控;氧化鎂，氧化鎂; MMP9，金屬蛋白酶;PDMS，聚二甲基硅氧烷; PETG，聚對苯二甲酸乙二醇酯;PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯; POCT，即時檢驗診斷; PS，聚苯乙烯; PTFE，聚四氟乙烯; PVC，聚氯乙烯; SAM，自組裝單分子層;二氧化硅，二氧化硅; SO3，三氧化硫; TGF-B1，轉化生長因子-β1;二氧化鈦，二氧化鈦; TSH，甲狀腺刺激素; TSH，促甲狀腺素; ZnO-CH，氧化鋅-殼聚糖;
1、即時檢驗診斷(POCT)不可替代的定位
隨著人口的大幅度增長，世界范圍內非傳染性疾病（糖尿病，心血管疾病，癌癥）和傳染病的發病率迅速上升，研究人員正在努力應對疾病的挑戰與可治療。診斷一直被認為在醫療保健中發揮著至關重要的作用，為患者提供適當和及時的護理，用于緊急公共衛生干預和長期公共衛生戰略。然而，大多數市售的疾病檢測診斷工具并不能滿足有限的資源設置和基本醫療保健基礎設施等迫切需求。缺點包括延長測試時間，這經常導至延遲診斷的數據可用性。盡管診斷的作用至關重要，但對于現場應用來說，迫切需要現場護理（POCT）診斷。
POCT測試是全球醫療保健的必要組成部分，應該可以負擔得起，可以在病人附近進行快速測試的歷史定位和不可取代性。它可以用在有限的資源或附近不存在醫療機構，沒有醫療設施的地方直接就地可用。使用這些快速POCT診斷的主要前景包括便攜性，用戶友好性，耐用性，便宜和能夠產生快速結果。
POCT設備大致分為兩類，即手持式和大型臺式裝置。小型便攜式設備正在開發使用最先進的微制造技術，利用自動化的樣品制備，分析，化驗步驟和信號檢測。大型臺式設備是小型化的大型機中央實驗室設備，既復雜又減小尺寸。而且，POCT診斷的嚴格要求為生物傳感器制造提出了許多挑戰。例如，高靈敏度和特異性的目標分析物的檢測是POCT診斷中的關鍵方面，因為需要使用微量的樣本。另一個挑戰是將檢測部件與其他流體調節元件結合到一個平臺上。這些挑戰或許可以通過微流控（MICROFLUIDICS）技術實現POCT設備的開發來克服。
基于MICROFLUIDICS的POCT設備被廣泛用于在細胞生長和分析平臺上的分子生物學反應實驗。MICROFLUIDICS的優點在于對樣品和試劑的數量和流速的精確控制，使分析物的分離和檢測具有高精度和高靈敏度。基于MICROFLUIDICS的POCT由于其易于制造，試劑使用量低，響應時間短，傳感參數改善以及對所需分析物的連續監測等優點而為期望的生化和化學分析提供了強大的平臺。
MICROFLUIDICS系統需要一系列組件，包括試劑，樣品，通道設計，底物選擇，組合和混合。許多材料如硅，玻璃，彈性體，塑料，水凝膠，紙等正用于制造MICROFLUIDICS器件。因此，根據具體應用，可以通過選擇合適的材料來制造具有不同化學兼容性，表面特性，導熱性和導電性的微系統（圖1，在下面）。本綜述概述了基于MICROFLUIDICS的POCT設備領域的最新進展（截止到2017年11月），這些設備正在與生物識別系統集成在一起，用于復雜流體處理步驟的小型化以及復用的簡便性。
2、基于玻璃的MICROFLUIDICS設備
制備MICROFLUIDICS裝置的材料的選擇取決于各種因素，如所需的功能，整合的程度，緩沖液的相容性，優異的理化性質及其潛在的應用。在這方面，玻璃有被認為是高效MICROFLUIDICS器件開發的基板的選擇，因為它符合大多數提到的先決條件特征。
玻璃是一種非結晶的無定形固體，通常是透明的，具有穩定性，化學惰性，透明度，表面穩定性和溶劑相容性等特性。此外，它是已知的生物相容性，親水性，并提供了一個統一的涂層，使其在生物醫療設備使用。在下一節中，已經討論了用于制造玻璃基MICROFLUIDICS器件的不同技術及其在生物傳感方面的前景。
2.1玻璃基MICROFLUIDICS器件的制造
基于玻璃的MICROFLUIDICS器件的開發可以使用包括光刻，薄膜金屬化和玻璃襯底的蝕刻的MEMS工藝來執行。玻璃基底的制造取決于基底的成分，這進一步決定了掩模層和蝕刻劑的選擇（圖2，在下面）。常用的玻璃基板是派熱克斯玻璃，硼硅酸鹽（BSG）和鈉鈣玻璃。其中，BSG由于具有良好的光學性能（透明度從350nm到700nm）和物理特性（退火溫度：640℃;耐大多數化學品），因此是用于制造MICROFLUIDICS器件的最廣泛使用的基板。使用BSG的另一個優點是可以快速與PDMS，硅和BSG結合。對于MICROFLUIDICS零件的設計，低熱膨脹系數（a）是必需的，BSG在20°C時提供約3×10-6 /℃的選擇。 Srivastava等人基于傳統的三電極系統，采用氧化銦錫作為玻璃基板制作了一個MICROFLUIDICS芯片。利馬（Lima）等最近展示了SU-8鍵合的新方法，即用于制造玻璃微流控芯片的犧牲粘合劑鍵合。這種新技術依賴于不可逆地結合兩個載玻片的傳統方法和僅從微通道中去除SU-8的附加步驟。而且，這種方法具有成本低，超大規模可行性等諸多優點整合，克服材料粘附的挑戰，去除附著力強的氣泡。
2.2基于玻璃的MICROFLUIDICS設備的應用
已經報道了基于玻璃的MICROFLUIDICS在檢測酶，抗體和全細胞中的許多應用，是的，你沒有看錯，絕大部分IVD指標都可以移植過來。在這種情況下，已經開發了用于免疫傳感抗原IgG和cTnI（心肌梗塞的特異性生物標志物）的3D交叉指型電極陣列。玻璃基板與其他聚合物基板的融合已經顯示出許多生物醫學應用的有希望的結果。 Matharu等人制作了一個細胞培養/生物傳感器平臺組成的適配子修改金電極結構的玻璃基板與MICROFLUIDICS通道和PDMS作為控制/驅動通道。這種小型適體修飾的MICROFLUIDICS裝置被用于監測肝細胞的TGF-B1釋放。王（Wang）等人展示了一種新型的基于MICROFLUIDICS芯片的DNA生物傳感器，用于在玻璃基板上使用單個T-MICROFLUIDICS芯片（50 μ m ×10 μm × 1 5 m m)快速和序列特異性檢測口腔癌患者唾液樣品中的DNA。陳（Chen）等人開發了一個多陣列LSPR芯片檢測法，通過CTAB涂層AuNR到O2等離子體處理的玻璃基板上，通過帶正電的AuNRs和帶負電的玻璃表面之間的靜電相互作用進行MICROFLUIDICS圖案化。然而，脆性，成本，非靈活性和生物相容性是目前預示著玻璃基MICROFLUIDICS器件發展的一些缺點。