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4.3 整机测试 25
4.4 实验结果 26
致 谢 29
参考文献 31
附录 1 32
1 绪论
1.1 微流控芯片简介
在生命科学、分析化学领域的研究中，微流控芯片技术是这些领域里必不可少的技术。此项技术是把化学、生物、医学分析过程中样品的制备、反应、分离、检测等基本操作单位集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析的全过程。因为这项技术在以上这些领域中有着很大的应用和发展的潜力，所以已经发展成了一个与机械、电子、材料、生物、医学、化学、流体等学科互相交叉的全新研究领域。
科学仪器在人类的整个科技发展过程中都起到了极其重要的作用，这在近代科技发展中反映得尤为突出。然而其作用并非总是得到足够的认识与承认。科学仪器常因为只被看作工具与手段而影响了其发展。进入21世纪，越来越多的有识之士已开始把科学仪器当作现代科技发展的源头和基础而给予更多的重视。在世纪之交，人类基因组计划的提前完成充分说明了现今的科学仪器，尤其是分析仪器在现代高科技发展中的重要甚至关键作用。
面临着21世纪科技发展中提出的众多挑战，分析仪器和分析科学也正经历着深刻的变革，其中一个日益明显的发展趋势就是化学分析设备的微型化、集成化与便携化，当前，主要为了适应生命科学发展的需要，分析仪器的发展正在出现一个以微型化为主要特征的、带有革命性的重要转折时期。40年前微电子技术在信息科学的发展中引发了一场革命，并对20世纪的科技发展起了重要的推动作用。最近的发展表明，20世纪90年代初由瑞士的Manz和Widmer提出的微机电加工技术（micro-electro-mechanical system, MEMS）为基础的“微型全分析系统”（miniaturized total analysis systems, 或micro total analysis systems，μTAS）预计在未来10年内也将对分析科学乃至整个科学技术的发展发挥相似的作用。μTAS的目的是通过化学分析设备的微型化和集成化，最大限度地把分析实验室的功能转移到便携的分析设备中，甚至都集成到方寸大小的芯片上。由于这种特征，本领域的一个更为通俗的名称“芯片实验室”（lab-on-clip，LOC）已经被日益广泛地接受，在分析系统微型化、集成化的基础上，μTAS的最终目的是实现分析实验室的“个人化”、“家用化”，从而使分析科学及分析仪器从化学实验室解放出来，进入千家万户。微流控芯片（microfluidic chips）——是μTAS中当前最活跃的领域和发展前沿；它最集中地体现了将分析实验室的功能转移到芯片上的思想，其未来的发展奖对上述目标实现起到至为关键的作用。目前虽然真正实现这样的目标，把分析实验室的主要功能转移到芯片上来，还有很多技术难关需要攻克，但是一些关键性技术已取得重大突破，人们完全有理由对该目标的实现十分乐观。
μTAS是一个高度学科交叉的领域，它即依赖于许多分析技术的发展，又依赖于微加工技术的支持与发展，同时还依赖于应用对象（当前主要是生命科学）的发展和融入。除此之外，材料、电子、光学仪器、计算机等科学领域的发展与介入也是，μTAS取得不断进展与成功不可缺少的条件。一个新学科的发展既需要强大、先进的技术支撑，更需要先进的理论指导。μTAS在发展中还需要更多的基础理论来更深入地理解和掌握物质在微米尺度流动状态下的行为，例如微米通道中的传质、导热、吸附及微区反应规律等。这些都对相关的理论研究提出了新的挑战。
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