一、引言

生物芯片结合微流控技术，能够实现对血液、体液等微量样本中肿瘤细胞、循环肿瘤DNA（ctDNA）、外泌体等标志物的高效捕获与分析，是推动肿瘤早筛、个性化治疗与疗效评估的重要工具。

二、微流控细胞分析的基本原理与发展历程

1. 微流控细胞捕获技术

基于免疫磁珠、抗体涂层微通道、声波捕获等方法实现细胞富集。

2. 单细胞分析与分子检测

结合PCR、CRISPR、荧光探针等手段进行分子层面分析。

3. 多参数联合检测平台

实现蛋白、核酸、代谢物等多指标同步检测。

三、核心技术与系统组成

1. 微流控芯片加工与封装技术

如PDMS软光刻、3D打印、玻璃-硅键合等。

2. 样本预处理与富集模块

如细胞裂解、DNA提取、磁珠捕获等。

3. 信号检测与数据读出系统

包括荧光读数器、电化学传感器、图像识别模块等。

四、典型应用场景

1. 循环肿瘤细胞（CTC）检测

用于癌症早期筛查与转移监测。

2. ctDNA甲基化与突变分析

评估肿瘤基因状态，指导靶向治疗选择。

3. 外泌体蛋白标志物联合检测

如PD-L1、EGFR等，辅助免疫治疗决策。

五、挑战与未来发展趋势

当前面临的问题包括：

芯片易堵塞，稳定性差；

样本复杂性影响检测灵敏度；

芯片成本高限制普及率。

未来发展方向包括：

多参数联合检测平台建设；

AI驱动的自动诊断与数据建模系统；

标准化芯片接口与检测流程制定；

可穿戴式生物芯片设备开发；

低成本一次性芯片推广应用。