微型化的化學分析設備系統。21世紀伊始,化學分析設備的一個日益明顯的發展趨勢就是微型化、集成化與便攜化。20世紀90年代初由瑞士的A.曼茨H.M.威德默提出的以微機電加工技術(MEMS)為基礎的“微全分析系統”(µTAS)在微分析系統中最具代表性。µTAS的目的是通過化學分析設備的微型化與集成化,最大限度地把分析實驗室的功能轉移到便攜的分析設備中,甚至集成到方寸大小的晶片上。由由於這種特征,被通俗地稱為“芯片實驗室”(LOC)。微分析系統的最終目標是實現分析實驗室的“個人化”、“傢用化”,從而使分析科學及分析儀器從化學實驗室解放出來,進入千傢萬戶。

  微分析系統可分為芯片式與非芯片式兩大類,依托於微機電加工技術的芯片式是發展重點。芯片式微分析系統,依據芯片結構及工作機理又可分為微流控芯片和微陣列芯片。前者以微通道網絡為結構特征;後者則以微探針陣列為結構特征,又稱生物芯片基因芯片。微流控芯片較微陣列芯片有更廣泛的適用性,其目標是把整個化驗室的功能通過在微米至毫米級通道與分析功能部件(包括采樣、稀釋、加試劑、反應、分離、檢測等)集成在一次性或可多次使用的微芯片上。非芯片式微分析系統的目標及依托技術與微流控芯片大體相同,唯其最後裝置不以芯片形式出現(如手表、CD盤、鋼筆式等)。在實現微型化的過程中,檢測系統的微型化面臨的挑戰最多。

  分析系統的微型化,不僅帶來分析設備尺寸上的變化從而實現便攜與現場化,而且在分析性能上也帶來眾多的優點。其中包括分析效率的顯著提高(常高於相對應的宏觀分析方法1~2個數量級)、試樣與試劑消耗降低到數微升水平,以及分析費用的大幅降低。