微流體的操控的難題：自動精確地操控液體流動是微流控免疫芯片的主要挑戰之一。目前通常依賴復雜的通道、閥門、泵、混合器等，通過控制閥門的開關實現多步驟反應有序進行。盡管各種閥門的尺寸很小，但使閥門有序工作需要龐大的外部泵、連接器和控制設備，從而阻礙了芯片的集成性、便攜性和自動化。為盡可能減少驅動泵等輔助設備以使系統小型化，Mauk等研究人員結合層壓、柔韌的“袋”和“膜”結構來減少或消除用于流體控制的輔助儀器，通過手指按壓充氣囊或充液囊實現流體驅動。此外研究人員還嘗試通過復雜的多層設計，更利于控制試劑加載、液體流動，如Furutani等人開發了一種6層芯片疊加黏合而成的光盤形微流控設備，每一層都有其特定功能，如加載孔、儲液池、反應腔等，盡可能避免降低敏感性。腎組織臟微流控芯片的應用。國產微流控芯片市場

安捷倫在微流控技術平臺上的三個主要產品是Agilent 2100、 Bioanalyzer/5100、 Automated Lab-on-a-Chip （后有斯坦福大學Stephen Quake研究小組開發的微流體控制因素大規模地綜合應用和瑞士Spinx Technologies開發的激光控制閥門。澳大利亞墨爾本蒙納士大學的研究者正在開發可在微通道內吸取、混合和濃縮分析樣品的等離子體偏振方法。等離子體不接觸工作流體便可產生“推力”，具有維持流體穩定流動，對電解質溶液不敏感也不受其污染的優點。瑞士蘇黎士聯邦工業大學的David Juncker認為，流體的驅動沒有必要采用這類高新技術，利用簡單的毛細管效應就可以驅動流體通過微通道。河北微流控芯片產品利用微流控芯片對糖尿病做檢測。

安捷倫已有一些儀器使用趨向于具有更多可用性方面的經驗，并將這些經驗應用到了微流體技術開發上。微流體和生物傳感器的項目經理Kevin Killeen博士在接受采訪時說，安捷倫的目標是為終端使用者解除負擔，“由適宜的儀器產品組裝成的系統可以讓非專業人士操縱專業設備”。微流體技術也需要適時表現出其自身的實用性和可靠性，例如，納米級電噴霧質譜分析（nano-electrospray MS）不必考慮其頂端的閉合及邊帶的加寬，Killeen補充道：“對于生物學家來說，微流控技術的價值就在于此。”

Lee等人先前解釋說，與2D模型相比，微流控3D技術中腎單位的藥效學和病理生理學反應更為實用。KoC已被開發并證明可顯示出更好的藥物腎毒性體內后果，該系統已被進一步用于確定各種藥物誘導的生物反應。此外，它還有助于培養近端小管，用于觀察預測藥物誘導的腎損傷（DIKI）和藥物相互作用的生物標志物。腎臟器官芯片模型的簡單設計基本上由兩層組成。上層包含近端小管上皮細胞，下層包含內皮細胞。如圖1D所示，位于中間的多孔膜將兩層分開。利用微流控芯片做抗體檢測。

腎臟組織微流控器官芯片（KoC）：傳統方法或常規方法的局限性，例如細胞功能和生理學的變化或不適當，使得腎單位的病理生理學研究不準確且容易出錯。相比之下，與微流控技術的集成已被證明可以產生更好和更精確的結果。KoC基本上是通過將腎小管細胞與微流控芯片技術相結合來制備的。它主要用于評估腎毒性。在臨床前階段能篩查出2%的失敗藥物，利用微流控技術能在臨床階段后檢測出約20%的失敗藥物。這證明了使用KoC在單個微型芯片上研究人類腎單位的合理性。深入了解微流控芯片。高科技微流控芯片技術指導

微流控芯片技術用于單細胞分析。國產微流控芯片市場

先前報道了微流控芯片的另一項采用體外細胞培養技術的研究，其中軸突和體細胞被物理分離，從而允許軸突通過微通道。借助這項技術，神經科學家可以研究軸突本身的特征，或者可以確定藥物對軸突部分的作用，并可以分析軸突切斷術后的軸突再生。值得一提的是，微通道可能會對組織或細胞產生剪切應力，從而導致細胞損傷。被困在微通道下的氣泡可能會破壞流動特性，并可能導致細胞損傷。在設計此類3D生物芯片設備時，通常三明治設計，其中內皮細胞在上層生長，腦細胞在下層生長，由多孔膜分叉，該膜充當血腦屏障。國產微流控芯片市場

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