一、微流控技術及發展趨勢

微流控技術：是一種應用微通道處理控制細微流體的技術，是一門涉及到有機化學、流體物理學、微電子、新型材料、分子生物學和生物科學的新興交叉學科技術。在醫療診斷、生化分析、有機合成、環保監測等行業運用市場前景廣闊。

微流控設備的高速發展：一般認為微流控技術的探索宣布起源于上個世紀90年代初，曼茲等在分析電泳原理時第一次提出μ-TAS定義；1995年，第1家微流控技術企業Caliper創立；2001年業界著名雜志Lab on a Chip發刊；2002年“微流控處理芯片規模集成化”一文在science上發布；2004年Business2.0雜志期刊將這個技術稱作“改變未來的七種技術之一”；2006年Nature雜志期刊發布有關專輯；至目前，中國眾多專家已經在這一領域作出顯著成績。

實際分成3個階段：

第1階段（1990年-2000年）：該環節微流控設備處理芯片被稱之為化學分析平臺，通常和“微全分析系統”概念一起使用。

第2階段（2000年-2006年）：學界和工業界愈來愈清晰地意識到了微流控設備芯片遠高于“微全分析系統”這一概念，是一種極為重要的平臺。

第3階段（2006年迄今）：2006年Nature 雜志發表一期名為“處理芯片試驗室”的專輯。直到如今，該技術的發展日新月異。

二、微流控技術的特征

1、層流：微流控處理芯片中通道規格小（10-1000μm），流體流動速度小，因而，一般認為微流控處理芯片中流體的流動性具備低雷諾數的特征，屬于層流流動。

2、慣性遷移：顆粒的慣性遷移開始由 Segre G 和 Silberberg于1961年發現圓管流中，層流里的懸浮物在垂直于主流方向產生側面轉移至距管中心線大概 0.6 倍半徑處（該狀況又被稱為管形收攏效用）。微通道里的顆粒遭受流體的拖拽而加快，在垂直于主流方向存有慣性推力使顆粒遷移到對應的“平衡”部位。

3、迪恩流：在彎折通道中，因為曲率的出現，流體通過彎道時，向心力和軸向滲透壓力的不穩定導致過流道軸線處流體往外流動，封閉式流道中為了實現質量守恒定律，接近外邊界層處流體將順著流道在上下底面回流，于是就在豎直主流方向形成了2個運動方向相反的渦，該狀況被稱作迪恩（Dean）流或二次流。但一些特殊直通道構造在低雷諾數下也可以誘發該情況的產生。