2019年5月，知名学术期刊《Microsystems & Nanoengineering》发表了一项研究成果的文章——一个集成的微流体治疗芯片Therapeutics-on-a-Chip，能够经济且高效地将治疗性蛋白质合成及纯化。该项研究对于解决相关药品的全球运输问题，尤其是对于偏远贫困地区的患者来说，有着极为重要的现实意义。

而该项突破的基础，就在于微流控技术。

什么是微流控？

微流控（Microfluidics）指的是使用微管道（尺寸为数十到数百微米）处理或操纵微小流体（体积为纳升到阿升）的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征，微流控装置通常被称为微流控芯片，也被称为芯片实验室（Lab on a Chip）和微全分析系统（micro-Total Analytical System）。

微流控芯片技术（Microfluidics）是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上， 自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力，已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。

由于微米级的结构，流体在微流控芯片中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能，因此发展出独特的分析产生的性能。同时还有着体积轻巧、使用样品及试剂量少、能耗低，且反应速度快、可大量平行处理及可即用即弃等优点。

微流控的早期概念可以追溯到19世纪70年代采用光刻技术在硅片上制作的气相色谱仪，而后又发展为微流控毛细管电泳仪和微反应器等。微流控的重要特征之一是微尺度环境下具有独特的流体性质，如层流和液滴等。借助这些独特的流体现象，微流控可以实现一系列常规方法所难以完成的微加工和微操作。目前，微流控被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。

微流控的发展及前景

1990年，Manz和Widmer等人采用芯片实现了电泳分离，并微型全分析系统（Miniaturized Total Analysis System，μTAS）的概念。在此之前，电泳分离一直是在毛细管内进行的。

1995年，Caliper Life Sciences公司成立。这是全球首家从事微流控芯片技术的商业公司。

同样在1995年，美国士兵个体生化自检装备的便携化需求，带动了世界范围内微流控芯片的研究。

2000年，Quake等以“微流控芯片大规模集成”为题在Science上发表文章，介绍微流控芯片。

2001年，《Lab on a Chip》杂志创刊，并快速成为本领域的主流刊物，引领世界范围微流控芯片研究的深入开展。

2003年，微流控技术被《Forbes》杂志评为“影响人类未来十五件最重要的发明之一”。

2004年，《Business》把微流控技术誉为“改变未来的七种技术之一”。

2006年7月，《Nature》杂志发表了一期题为“芯片实验室”专辑，从不同角度阐述了芯片实验室的研究历史、现状和应用前景，并在编辑部的社评中指出：芯片实验室可能成为“这一世纪的技术”。

至此，芯片实验室所显示的战略性意义，已在更高层面和更大范围内被学术和产业界所认同。

在上个世纪，微流控芯片更多被应用于分析化学。但从技术上讲，微流控芯片作为一种微尺寸分析技术平台，可以应用于各个分析领域，如生化医疗分析诊断、食品和商品检验、军事科学和航天科学等重要应用领域，其中生物医学分析是热点。

微流控芯片从“微全分析系统”的概念，已经具备了发展成为一种重大的科学技术的潜在能力。例如，将微流控芯片作为一种微反应器，通过在其上开展组合化学反应或结合液滴技术，可以用于药物合成与筛选，或纳米粒子、微球、晶体等的高通量、大规模制备。

另外，应用微流控芯片的集成功能来制作器官芯片，用于仿真人体器官中的最小功能单元，是一种用于了解、评估疾病、药物、化学物质与食物等对人类影响的芯片设备。而器官芯片技术在2016年的达沃斯论坛上入选了年度十大新兴技术之一，被誉为与新燃料电池和无人驾驶汽车齐名的新兴技术。

微流控芯片具有广阔的的应用范围：生物医学、药物筛选、运动竞技、国防科技、司法鉴定、食品安全、环境监测。现在，它已经成为当代极为重要的新兴科学技术平台和国家层面产业转型的潜在战略领域。

在2016年7月国家国务院印发的《“十三五”国家科技创新规划》中明确提出“体外诊断产品要突破微流控芯片、单分子检测等关键技术，开发全自动核酸检测系统等重大产品，研发一批重大疾病早期诊断和精确治疗诊断试剂以及适合基层医疗机构的高精度诊断产品”。

微流控与体外诊断

体外诊断（in Vitro Diagnostics，IVD）指将人体的血液、体液等从人体内取出作为样本进行检测进而对疾病进行诊断，被称为“医生的眼睛”。作为临床诊疗中最主要的诊断方式，体外诊断为临床诊断提供了80%的信息，目前，IVD行业已经成为全球医疗器械行业中最大的细分领域。体外诊断行业主要包括生化诊断、免疫诊断、分子诊断几个子行业。

随着技术的发展，也为了面向不同的诊断需求，IVD正逐渐向两级发展：一类是机械手臂式的自动化、流水线作业的中心实验室；另一类则是面向小型化、操作简单、快速、便携的即时检验。

即时检验（point-of-care testing，POCT），是在采样现场即时对样本进行分析，省去标本在转移到检验实验室所需要的时间，快速得到检验结果的一类新方法。这种检测通常不一定需要专业的人员比如临床检验师来进行。相对于传统的实验室检测机制，POCT主要通过精简操作流程、集成检测装置、压缩检测成本，实现部分由非专业人员完成、受众和适应性更强的便携式的就地检测。

目前，市场上有多种即时诊断方法，简单的流动测试工作没有流体管理技术，而当测试复杂性增加时，应用微流控技术就成为必需。微流控芯片所具有的多种单元技术在微小可控平台上灵活组合和规模集成的特点已使其成为现代POCT技术的首选。

早在2013年，汇先医药的创始人颜菁博士就指出：体外诊断若要向前发展，未来需要满足几个特点，分别是精准度提高、检测时间缩短、检测成本降低。而要想满足这几个特点，采用微流控技术就是必然。

后面的发展，印证了颜菁博士的预想。

2013年9月，生物梅里埃以4.5亿美元收购BioFire。

2014年4月，罗氏以4.5亿美元收购Iquum。

2016年9月，丹纳赫以40亿美元收购Cepheid。

2016年底，万孚生物以约1.25亿人民币投资Atlas Genetics，获得14.95%的股权。

2019年5月，生物技术公司Meridian Biosciences宣布收购GenePOC的分子诊断平台。

并购标的均在微流控技术领域占据优势。总体而言，大型诊断公司通过收购中小型公司获得了许多有前景或成功的微流控技术。这与大公司通过收购来快速完成新技术领域的进军的一贯做法保持一致。

为此，2015年，颜菁博士毅然从英国回国创业，创办的汇先医药就是一家以微流控为底层技术、专注于提供一系列快速体外诊断产品的公司。

由于政策的大力支持，近年来，中国微流控产业链发展非常蓬勃，在微流控器件制造方面有着不错的表现。由于基层市场对检验有着巨大的需求，同时配合国家分级诊疗等医改走向，中国微流控未来的主要市场一定是基层市场。

根据卫生部统计年鉴，分散在中国大地上的91.1万家社区卫生中心、乡镇卫生院、村卫生室、诊所，其中68%是没有检验能力的。这将为微流控企业的未来发展提供更大的机遇。

30年，对于一种新技术的发展，尤其是在医疗行业的应用来说，微流控技术仍是一种非常“年轻”的技术，它的潜力，有待进一步挖掘、释放。