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微流控芯片POCT的发展方向和应用中存在的问题

微流控芯片

微型化和集成化是当今生物化学分析发展的重要方向,而微流控芯片则是其中的前沿领域之一。微流控芯片在样品分析方面具有快速、高通量和低消耗的特点,同时兼具操作灵活和便携化的优势,使其在检验医学方面展现出巨大的发展潜力和应用价值。尤其在即时检验领域,已成为其重要发展方向,受到世界范围内的普遍关注。

POCT是现代医学检验发展的一种新模式,美国国家临床实验室学科训练的临床人员或者患者(自我检测)进行的临床检验。POCT是在传统或中心实验室以外进行的一切检验。微流控芯片固有的快速、灵敏特点和取代常规生化实验室的潜力使其成为实现POCT的理想载体,并已公认为POCT发展的重要方向,在包括临床分析(血气分析、葡萄糖/乳酸分析等)、DNA分析(包括核酸序列分析)、蛋白质组学分析(蛋白质和肽)、综合分析、免疫测定、毒性检测和法医鉴定等一系列生化分析领域具有广阔的应用前景。

与传统微流控芯片相比,面向POCT的微流控芯片在使用便携化方面要求更高,只需少量甚至无需任何外部辅助设备,该要求也限制了大量其他微流控技术(操作过程中通常会使用注射泵和显微镜)在该领域的应用。为避免污染和疾病传播,一次性非反复使用是医学检验的基本要求,为此必须大力降低微流控芯片POCT装置的制造成本、增强量化生产能力,并向小型化手持式或插入式部件模式发展。

目前,开发更多“个性化”的检验手段是微流控芯片POCT研究的重要方向,特别是用于检测易出现和可能复发的疾病(例如肺结核、SARS、流感),以及疫苗治疗疾病(例如麻疹、破伤风和小二麻痹症等),对这些疾病的早期诊断、病情监测和管理至关重要。

因为针对样品的相关检测工作偏于专业、操作复杂,目前很多投入应用的微流控芯片POCT装置尚难以直接面向未经任何技术培训的个人,仍离不开专业医护人员的辅助操作,这明显有悖于微流控芯片的POCT的设计和使用初衷。为此,须大力增强其操作的简便性和智能化,使其能够更好的直接面向普通用户,便于非专业人员的使用,这将是微流控芯片发展过程中面临的重要挑战。同时,也需适当对微流控芯片POCT的操作者(包括医护人员、患者和家属)进行多种形式的专业培训,培训内容包括了仪器的技术参数和基本性能,以及操作和规范使用等。

    值得注意的是,虽然微流控芯片POCT展现出极高的应用价值,但并非适用于所有的诊断或分析应用领域。特别是对于那些在家中即可直接开展的测试项目,可能会导致错误的检验结果,误导患者。并且面对一些特别敏感的内容,还可能带来一系列涉及个人隐私、信息盗窃和医疗纠纷等在内的社会问题,在推广应用之前必须建立有效的监管机制。通过制定统一标准,建立严格的质量控制体系,使微流控芯片POCT的应用更加可靠。


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