微流控指的是使用微管道 (尺寸為數(shù)十到數(shù)百微米)處理或操縱微小流體(體積為微升、納升甚至阿升)的系統(tǒng)所涉及的科學(xué)和技術(shù)，是一門涉及化學(xué)、流體物理、微電子、新材料、生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程的新興交叉學(xué)科。
微流控芯片，又稱芯片實驗室，是一種以在微米尺度空間對流體進(jìn)行操控為主要特征的科學(xué)技術(shù)。微流控芯片技術(shù)自問世以來，在生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)分析、環(huán)境監(jiān)測、藥物篩選等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，微流控芯片可用于細(xì)胞培養(yǎng)、藥物篩選和疾病診斷等方面;在化學(xué)分析領(lǐng)域，可用于樣品的預(yù)處理、分離和檢測等過程。
微流控芯片最早可追溯至1990年，兩位瑞士學(xué)者率先提出“微流控芯片技術(shù)”，自此開創(chuàng)了微流控芯片技術(shù)的先河，該技術(shù)甚至被稱為下一代醫(yī)療檢驗領(lǐng)域的“顛覆性技術(shù)”。
微流控芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈
上游環(huán)節(jié)主要涉及材料供應(yīng)與設(shè)備制造，包括高性能材料如PDMS、玻璃、硅等的研發(fā)與生產(chǎn)，以及高精度微加工設(shè)備和檢測儀器的制造，為微流控芯片的制造提供基礎(chǔ)支持。
中游環(huán)節(jié)則聚焦于微流控芯片的設(shè)計與制造，通過精湛的工藝和技術(shù)，將各種材料加工成具有特定功能的微流控芯片。
下游環(huán)節(jié)則涵蓋了微流控芯片的應(yīng)用領(lǐng)域，如生物醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測、食品安全等，這些領(lǐng)域的需求推動了微流控芯片行業(yè)的快速發(fā)展。
微流控芯片行業(yè)市場規(guī)模及未來前景預(yù)測
近年來，器官芯片技術(shù)憑借其前沿性與潛力，迅速成為科研與產(chǎn)業(yè)的熱點。這一領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，深深植根于微流控芯片技術(shù)的核心優(yōu)勢之上。微流控芯片作為基石，不僅為器官芯片提供了精確模擬生理微環(huán)境的可能，還開辟了一條全新的高性能微球制備路徑。
在過去兩年間，基于微流控芯片技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，在高性能微球的工業(yè)化生產(chǎn)上實現(xiàn)了重大突破。這一成就不僅標(biāo)志著微流控芯片技術(shù)從實驗室研究階段邁向了工業(yè)級生產(chǎn)的新紀(jì)元，更推動了整個微流控行業(yè)從單純的反應(yīng)操作時代跨越至高效生產(chǎn)的全新時代。
中國步入老齡化社會、人均消費水平提高、居民健康意識增強(qiáng)，政府推動分級診療等因素推動POCT行業(yè)快速發(fā)展，而大部分POCT產(chǎn)品依賴微流控技術(shù)進(jìn)行支撐。
基于微流控的巨大應(yīng)用前景，近幾年國家持續(xù)加大微流控技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域的政策支持力度。《“十四五”醫(yī)療裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》提出，發(fā)展微流控芯片、細(xì)胞制備自動化等先進(jìn)技術(shù)，推動抗體藥物、重組蛋白、多肽、細(xì)胞和基因治療產(chǎn)品等生物藥發(fā)展，鼓勵推進(jìn)慢性病、腫瘤、神經(jīng)退行性疾病等重大疾病和罕見病的原創(chuàng)藥物研發(fā)。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2024-2029年中國微流控芯片行業(yè)深度調(diào)研及投資機(jī)會分析報告》顯示：
微流控技術(shù)作為前沿科技領(lǐng)域之一，正吸引著眾多資本的密切關(guān)注，其廣泛的應(yīng)用前景也逐漸被社會各界所認(rèn)可。據(jù)動脈橙產(chǎn)業(yè)智庫的數(shù)據(jù)顯示，從2019年至2023年上半年期間，中國微流控領(lǐng)域共發(fā)生了108起融資與投資事件，這一數(shù)字凸顯了資本對該領(lǐng)域的濃厚興趣與高度認(rèn)可。同時，資本市場在這段時間內(nèi)累計向微流控領(lǐng)域注入了高達(dá)58.2億元的資金，進(jìn)一步證明了該領(lǐng)域的發(fā)展?jié)摿屯顿Y價值。
這些資金的注入不僅為微流控技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新提供了強(qiáng)有力的支持，也推動了相關(guān)企業(yè)的快速成長與產(chǎn)業(yè)升級。研究報告顯示，2021年全球微流控芯片產(chǎn)業(yè)的總規(guī)模為181億美元，預(yù)計到2027年全球微流控芯片市場份額將達(dá)到323億美元，2021-2027年復(fù)合年增長率達(dá)10.1%。
展望未來，隨著技術(shù)的不斷成熟和應(yīng)用場景的持續(xù)拓展，微流控芯片及其衍生的器官芯片技術(shù)有望在生命科學(xué)、醫(yī)療健康等領(lǐng)域引發(fā)更深刻的變革，為人類社會的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)重要力量。

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審核編輯 黃宇