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納米技術的優缺點范文1
關鍵詞：循環腫瘤細胞；微流控芯片；細胞檢測
中圖分類號：TP18 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）09-2093-02
近年來，惡性腫瘤導致的死亡率在所有疾病的死亡率中位居前列，而腫瘤細胞具有的侵襲和轉移能力正是惡性腫瘤的高致死率的誘因 [1]。循環腫瘤細胞（Circulating tumor cells，CTCs）是自腫瘤原發灶或轉移灶脫落進入外周血液循環的腫瘤細胞，是腫瘤遠處轉移的一種標志。因此，基于循環腫瘤細胞的腫瘤轉移的檢測就顯得至關重要。
微流控芯片以其低成本、易操作、便攜式、低損傷、高準確性成為當前各類CTCs檢測方式中最熱門的一種方式。基于微流控芯片的相應方法的成功實現及運用，不僅將對腫瘤早期檢測和預后的判斷有重大意義，而且對臨床治療的指導也有很大價值。
1 CTCs概念
根據目前的研究，CTCs被定義為因診療操作或自發由實體腫瘤或轉移灶釋放而進入外周血循環的腫瘤細胞。進入循環而未被清除的腫瘤細胞通過微遷移、黏附以及相互聚集形成一定體積的微小癌栓，并在相應條件下發展為轉移灶[2]。
CTCs在外周血中的數量極少，通常在每106～107個白細胞中才能尋找出僅有的數個腫瘤細胞，因而要進行CTCs檢測通常必須先進行細胞富集，以提高檢測靈敏度。細胞富集可通過腫瘤細胞的特異性標志物或者細胞形態特征如細胞密度和體積等來實現。其中免疫磁性分選法是目前最常用的CTCs富集方法。當前較為常用的CTCs分離檢測手段則有CTCs微流控芯片技術、流式熒光檢測儀、CellSearch檢測、膜過濾法、密度梯度離心法。
2 微流控芯片的制備工藝和研究
目前，微流控芯片主要以PDMS為芯片材料，以玻璃為基底材料。其中PDMS具有非常理想的材料特性，尤其表現在作為構建微流控芯片的主要材料時。
近年來，由于PDMS易于加工成型，圖形效果好，光學透性好且兼容熒光檢測等，低毒性、加工容易，且容易和自身以及其他多種材料封接，對溫度等環境的要求也不多等諸多優點，因此受到了各方廣泛關注。首先，PDMS因為彈性好，在脫模過程中，加工出來的PDMS微通道在保持模具完整無損的情況下，能夠輕松剝離出來，從而實現模具的重復利用[3]。另外，PDMS柔性好，易于吸附在其他材質的襯底之上，而且PDMS與相對粗糙的表面接觸非常緊密，經過處理后，與基底封接效果好，鍵合工藝簡單，澆鑄法制備PDMS結構具有較高的成型質量。PDMS的電絕緣性也很好，因而被運用于各種主流毛細管電泳芯片的制作；PDMS對溫度等也很不敏感且具有化學惰性，與大部分待檢測液體都不會發生反應，因而具有很高的生物兼容性，滿足大量不同生物實驗的要求。迄今為止，以PDMS為主要加工制備材料的微流控芯片已被廣泛應用到醫學和生命科學等領域。
3 不同微流控芯片技術的原理及方式
3.1 基于循環腫瘤細胞大小的微流控芯片技術
利用腫瘤細胞與其它血細胞的大小以及剛度不同的物理性質可以對循環腫瘤細胞進行分離。根據腫瘤細胞與血細胞直徑的不同，設計一定直徑的濾孔，可以實現循環腫瘤細胞的分離。ISET聯合激光掃描細胞計量儀（lasereanningeytometry，LSC）的原理即是利用腫瘤細胞通常比外周血液中其它細胞大的特性，采用孔徑為8μm的濾膜，將腫瘤細胞從血液中分離出來，通過不同熒光標記細胞來進行進一步鑒定，應用LSC對已經過熒光抗體標記的細胞進行掃描并識別，進而可以準確計算出血液中含有的微量腫瘤細胞。常用的熒光抗體有抗CK抗體。經過研究表明，此方法已成功被運用于從乳腺癌、前列腺癌以及肺癌患者的血液中檢測出CTCs。此方法較之CellSearch系統而言，其細胞富集過程相對容易，它不依賴抗原抗體反應而是直接過濾外周血進行腫瘤細胞富集，不但不破壞腫瘤細胞的形態學特征而且減小了腫瘤細胞的丟失，同時它能將丟失了上皮細胞特征的腫瘤細胞分離出來，并且應用激光掃描細胞計量儀對所檢測到的陽性細胞進行進一步目測確認，確保了CTCs檢測的準確性。然而，采用CellSearch技術與采用此方法檢測的CTCs數目之間存在一定的不一致性，可能原因是有假陽性結果出現所致。而且此種方法選擇的膜孔徑為8μm意味著此方法只能分離直徑大于8μm的腫瘤細胞，但目前沒有研究能證實所有的腫瘤細胞都大于8μm，這導致該方法分離的準確性會受到質疑。
3.2 基于循環腫瘤細胞介電性的微流控芯片技術
由于腫瘤細胞是正常細胞變異了的細胞，因而它的電學性質方面較之正常細胞也會有所差異。DEPArray技術即是一種基于腫瘤細胞獨特的介電性質的新型分離方法。相關針對淋巴腫瘤細胞的阻抗進行測量的研究，根據實驗數據來評估細胞的介電性，發現惡性腫瘤的一個顯著特點即是具有較低的特異性膜電容，鑒于這種特性，以上兩種細胞的分離在控制介電泳的頻率在1MHz以上時即可實現，并可保持這兩種細胞的活性。DEPArray方法將嵌入了控制電路的硅襯底應用于已富集的樣本中，通過改變電場來激發微電極，細胞從而被吸引或排斥，而不同大小和形態的細胞在分離過程中會受到介電力作用，而電場的變化相應改變細胞整體受力情況。在整個分離過程中，在一定的流速下，由于細胞在入口處低頻電信號的作用下受到排斥的介電泳作用力，細胞的流動導致電極激發頻率增加從而浮力減小，因而細胞在對應其介電特性的位置下沉停止。有研究表明已成功從血液中分離出乳腺癌細胞。介電泳方法簡單易操作，他對單個細胞的分子鑒定以及評估腫瘤特異性和實現個性化療法的監測具有廣泛前景。但是該方法具有一定的局限性，因為不同種類的腫瘤細胞的介電性質存在差異，對應的電信號頻率也不同。而且此種方法不能進行腫瘤細胞的計數，只能進行腫瘤細胞的分離，因此要確保細胞為腫瘤細胞則需要與其他細胞計數方法聯合使用。比如曾有研究人員利用單克隆抗體將循環腫瘤細胞富集在微流控芯片上，通過改變電導率的方法對捕獲到的循環腫瘤細胞進行計數等。
3.3 基于親和配體功能化的微流控芯片技術
2007年，美國強生公司與麻省醫院癌癥中心合作研發了一種可以檢測出外周血中微量腫瘤細胞的微流體硅芯片，稱為CTC-Chip。該微流體硅芯片的表面布滿了上萬個被抗體包被的位點，當血液流過該芯片時，上面的抗體與腫瘤細胞進行特異性結合，腫瘤細胞就會因抗原抗體反應而被粘附在芯片上。此種方法能從血液中近10億血細胞中檢測出單個腫瘤細胞[4]。其原理主要是將腫瘤細胞與連接上皮細胞粘附因子EpCAM抗體的磁珠進行特異性結合，結合后再應用強力磁體將這些循環腫瘤細胞從血液中提取出來并進行生化染色，進而可以準確辨別循環腫瘤細胞。2010年，該機構成功研發第二代CTC-Chip，稱為HB-Chip。雖然利用微流控芯片雖然可以成功地將活的循環腫瘤細胞成功分離出來，但因為細胞在操作中被固定在裝置上，所以難以再次利用?？傊?，CTCs芯片技術為對腫瘤轉移進行更為精細的分析提供了一個平臺。
3.4基于納米顆粒的微流控芯片技術
納米技術在近年來得到飛速發展，并已大量運用到包括醫學、藥學及機械制造業等領域。其中由于納米顆粒具有獨特的光學、電學及機械等性質，在解決檢測方面的問題發揮了重要作用。結合納米技術的循環腫瘤檢測分離方法利用某些納米顆粒獨特的生物以及光學特性，在檢測過程中，與循環腫瘤細胞相連，作為具有特異性的光學標記物，用以實現信號的放大，因此避免了腫瘤細胞的檢測信號不強的問題。另外，利用納米孔內部連接相應腫瘤標記物的抗體，當納米孔內有腫瘤標記物通過時，抗體與抗原特異性結合，引起阻抗相應的改變，腫瘤標記物的濃度則可通過檢測阻抗的變化確定。借助納米材料的上述優點，未來針對檢測中應用納米技術的研究里，會有很多方面可以提高。
4 基于微流控芯片的循環腫瘤細胞檢測面臨的問題以及未來發展
綜合上述各種方法，相關循環腫瘤細胞的新檢測方式不斷出現，雖然它們各自具有檢測優勢，但仍存在一系列問題，影響循環CTCs的敏感性、特異性以及檢測準確度等。例如依賴抗原抗體的免疫學檢測法有高度的特異性而缺乏足夠的敏感性，非免疫學檢測法則有敏感性高而特異性不足的問題。目前，還有沒有一種100%特異性的腫瘤生物標記。這些都增加了對CTCs的檢測難度，需要在未來的研究中得到進一步的解決。
雖然CTCs檢測存在很多問題，但是大量臨床試驗表明，CTCs檢測在實體腫瘤早期診斷檢測、轉移判斷、療效判定和預后評估等方面具有重要臨床意義。裝置微型化是目前CTCs檢測裝置的研發趨勢，而這其中微流控芯片就是典型成果。綜上所述，在現有技術的基礎上，充分結合不同領域領域的優勢，實現多方面的綜合檢測，提高檢測技術的復雜度并確保檢測結果的準確性，完成高效率、高精準度以及低成本的檢測過程是未來基于微流控芯片的CTCs檢測領域的研究重點。
5 結論
微流控芯片檢測循環腫瘤細胞（CTCs）作為一種具有高度可重復性和可行性的新型診斷工具，在腫瘤轉移的早期診斷、檢測以及預后鑒定等方面的作用是顯著的。該文深入探討了該領域的最新進展，分析了當前各種檢測方式的優劣勢。可以看出，大部分的檢測過程都不是采用單一方式。單一方式有缺陷，需要結合多種方式才能準確分離CTCs。為了使循環腫瘤細胞分離的方法更便捷，在研究過程中可以結合多種檢測方式，實現多功能多模式的檢測。各種檢測方式的組合，必定可以起到事半功倍的效果。隨著各種研究方式和檢測技術的改進，包括敏感性和特異性的不斷提高，微流控芯片檢測分離循環腫瘤細胞（CTCs）必定會在臨床腫瘤診治中得到廣泛推廣及應用。
參考文獻：
[1] Cristofanilli M， Medndelsohn J. Circulating tumor cells in breast cancer：Advanced tools for “tailored”therapy [J]. Proc Natl Acad Sci，2006（46）：17073-17074.
[2] Paterlini-Brechot P， Benali NL. Circulating tumor cells（CTC）detection：clinical impact and future directions[J]. Cancer Lett， 2007：180-204.
納米技術的優缺點范文2
關鍵詞 計算機；信息技術；應用
中圖分類號：O212 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）20-0120-01
1 計算機信息技術含義與發展趨勢
1）計算機信息技術含義。
計算機信息技術主要用在管理和處理信息所采用的各種技術，是一種協調計算機通信和其他學科交織的網絡技術。
2）計算機信息技術歸類與特征。
計算機IT功能多樣化，更綜合的水平，依照其功能可分為計算機技術、通信技術等。對于計算機技術的信息的處置，以達成編碼、壓縮、加密和再生，其特征在于，所述存儲器的存儲技術和外存儲技術，主要用于讀取和寫入速度、存儲容量，并保持其穩定性。
通信技術是在時間和空間的信息傳輸技術轉移，實現快速、可靠和安全的信息，這會影響計算機信息應用。傳感技術是結合通信技術和測量技術，擴展人類的感覺器官取得的信息收集技術，信息傳感功效，綜合應用多種技術交織，以不斷提升其能力，加強人感知信息的能力?？刂萍夹g包含控制和顯示技術的信息，達成計算機信息技術進程中的環節。按照不同的載體，可以分為硬件和軟件技術，硬件技術主要用在信息裝備，有信息傳播的通訊裝備支撐，軟件技術主要在于信息處理的措施和相關技術。
3）計算機信息技術發展趨勢。
隨著計算機技術涉及范圍大，相關的技術發展到了一定的技術水平，但仍存在一定的局限性，特別是計算機的中央處理器，以適應提升運算的速度和發展，使得計算機信息技術進一步提高，保證了網絡和不斷提高的安全性。目前，電腦已逐漸滲透到人們的生活，這也得到了大規模的發展，信息系統成為人們取得信息，使成為社會生活的傳輸，解決雄厚的社會資源系統，通信技術，控制技術的信息系統資源可以更簡易，操作便利，管理信息系統已成為企業信息化管理，計算機信息技術輔助生產管理系統的一個重要途徑，繼續靠攏商業和貿易發展。
2 計算機信息技術改進及其應用
伴隨科研的進一步進展，不斷的探究人們的計算機信息技術的改進，使之更有效地應用到各個范疇。通過對優勢和計算機信息技術優缺點的深入研究，提出有用的改善方法，并很好地使用到每個行業范疇里。
1）傳感技術的完善及其應用。
即使我們傳感器技術的研究、生產和應用系統，人員和傳感器技術的部分優點，也有了許多先進的成就，諸如工具/車輪顯示一系列的結果，油的溫度和壓力感測系統，油井高溫高壓感測系統，高精度的熱式光檢測傳感器，以及大范圍的用戶市場。但系統性缺陷仍然存在，如傳感器和傳感器系統的研究和發展戰略沒有統一的布局，形成兩個平行不連貫的研究，以及缺乏完善傳統的傳感器，以及集成化、智能化和納米技術沒有得到很好的強化。所以還是要在探究傳統的傳感器技術上，偏重于用量大，應用范圍廣，具有現代物理學的效果，提高其可靠性和適用性，并減少成本，才能支持工業、農業和服務業的進展。例如信息技術、生物技術、新材料技術、加快林業的推廣“5S”（遙感，地理信息系統，全球定位系統，專家系統和決策支持系統）技術已成為一個主要的工具。衛星遙感，紅外監控，飛機等高科技，化學滅火森林預測，監測，控制、病蟲害火災隱患的控制，過去不能用常規技術或方式來處理荒漠化防治和瀕危野生動物的問題，現在因為RS和GIS的參與變得比較簡單。
2）通信技術的完善及其應用。
計算機通信技術經過網絡拓撲設計是為了要成立連接性和可靠性，快速的通信，柔韌性，高品質的計算機通信網絡，合理的數據傳輸和數據同享，強化系統的可靠性，并統一對主機的分布式信息處理不同的范圍，也可以提供實時的集中控制和管理功能，節約了在硬件、軟件、設備，并由此創建通信子網和運輸環節，增加了用戶的網絡資源的成本，優化網絡拓撲結構，旨在在一定程度上提高通信技術。在交通領域IT的應用是基于全球定位系統（GPS），地理信息系統（GIS），移動通信網絡和國際網絡的傳輸控制協議（TCP/IP）和其他技術原理，在汽車領域使用交通方便，如數據傳輸，語音通訊，目標跟蹤，自動報警和住戶拿到設有各種公共信息，實用的信息服務。而計算機技術、其他子系統和各種數據庫相聯合，達成范圍大的效果。
3）計算機技術的完善及其應用。
根據計算機技術的一般屬性適用在物理學，機械工程，電子工程和現代通信技術和數學，進一步加強它的進展和改進。第一要從技術的結構，操作系統管理上來說，要加以建設和使用，可以提高計算機系統。第二是強化對操作計算機系統，信息存儲，輸入和信息技術的輸出控制，以提高計算機的組件技術。第三是逐漸完成由信息處理，數據處理轉化到知識處理，知識到數據庫的過程。計算機技術應用在工程產業，經由項目管理系統和某些軟件工具的應用支撐，計算和運營管理，表現出了有效的提高了工作效率和成果質量。
4）控制技術的改進及其應用。
信息技術在業務流程層面上的手動或自動控制程序為運行發電原理，用于形成、記載、處理或其他金融數據的程序信息，相關的數據通常包含檢查計算、查賬和試算的精度，設置輸入數據和數值的自動檢查。經由電腦整理數據可以使用日歷年為單位，分析部門的歷史財務數據，并為決策者的選擇提供可靠依據 ，并由此創建較為完整的決策支持體系，實現會計電算化資料的應用，以便決策者能夠遵從市場經濟規則，擬定行為規范為自身發展的前提下，強化經營管理，提升經濟效益。
5）密碼技術的完善及其應用。
對稱加密的密鑰分配和管理制度最大的問題是很復雜，而且數字簽名是不能實現的。所以可以在實際運用中使用兩者的優勢，采取對稱加密系統，使用公共密鑰加密系統，混合加密文件，就可以處理運算速度的密鑰分配和管理情況。保護計算機在因特網的加密技術應用的信息的安全性，利用加密技術，無需使用Internet網絡的拓撲結構，因為數據傳輸技術已達到安全要求。通過現代信息技術改進，任何信息的數字化，成本低，運輸方便，保真度，幫助再創造等?，F代技術可以形成信息高速公路網絡，具有大容量，高帶寬，對于某些快速通道和信息洪流的有序流動，減少了距離和時間的距離，更好地加速了通信效率，輕松地獲得儲存過程中的信息。
3 結論
隨著算機信息技術的進步與發展，它成為了人們的各項工作和生活過程中不可缺少的組成部分，我們必須要重視這一珍貴技術，進一步開發其潛在價值，符合我們的生活需要。
參考文獻
[1]陳晨.計算機信息技術應用淺論[J].中國科教創新導刊，2011（8）： 176-176.
納米技術的優缺點范文3
關鍵詞：微透析；植物；質外體；HPLC；GC；CE
中圖分類號：O652 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）12-2733-04
Application of Microdialysis Technique in Physiology and Biochemistry of Plant Research
MA Jin-long1，2b，JIANG Guo-bin2a，YAO Shan-jing1，JIN Hua2a，DENG Shao-li2a
（1.Department of Chemical and Biological Engineering， Zhejiang University，Hangzhou 310027，China； 2a. Environment and Resources College； 2b.Life Science College， Dalian Nationalities University， Dalian 116600，Liaoning，China）
Abstract： Microdialysis is a sampling technique that can be employed to monitor biological events both in vivo and in vitro， it can be coupled with a variety of analytical instruments， can provide monitoring information for biological active substances changed with time and concentration in other aqueous environment or outside the cells dynamically in realtime. It is advantageous in fast， selective and sensitive analysis while preserving temporal information without affecting the growth of organisms. At the same time， the changes of analyte can be detected immediately in external environment. Furthermore， microdialysis samples without pretreatment， which are coupled with high-precise analytical systems， will realize truly real-time， online and cheap tracking detection.Although microdialysis sampling focusing on intercellular matrix has been applied in animals and human， it has not been extensively employed to detect various material changes in plant apoplast. So microdialysis sampling technique can overcome the bottleneck of previous research on plants. An overview of microdialysis system about principle， probe， membrane and parameters， furthermore sampling for plants and analytical methods employed for online analysis， including gas chromatography （GC）， high performance liquid chromatography （HPLC）， capillary electrophoresis （CE）， and so on， were reviewed.
Key words： microdialysis；plant；apoplast； high performance liquid chromatography （HPLC）； gas chromatography （GC）； capillary electrophoresis （CE）
生物體作為一個活的個體，每時每刻都在進行著各種生物、物理、化學的變化，只有極少數具有時間上的高分辨率的儀器可以連續監測生物體發生的變化。微透析儀就是很有力的一種采樣儀器，無論在體內還是體外都可以實現連續監測生物活性分子等物質的濃度。自從1996年Bito等[1]首次提出微透析儀器，微透析儀器得到了廣泛應用。目前，絕大多數的應用領域為人體、神經學科、組織藥代動力學和藥物區域代謝等方面，可以說主要集中在動物方面。遍及動物體各部位器官包括肝臟、心臟、皮膚、胎盤血、胃和耳朵等。在植物方面的應用較少，主要用于監測歐洲云杉中乙烯含量[2]， 以及歐洲云杉生長區中乙烯和玉米素核苷含量變化[3]， 還有植物中Cu2+和Ni+含量的監測[4]。
有學者將微透析技術應用于鵝掌柴和楊樹上取得了一定的進展，實現了植物質外體內含物的實時、在線監測[5]，本文主要介紹微透析與多種傳統分析儀器聯用，在植物生理生化研究中實現實時、在線、無損監測，從而深入研究植物的抗逆機理。
1 微透析系統
1.1 微透析基本原理
微透析（Microdialysis）起源于20世紀50年代末期，用來描述一種類似于透析的萃取技術[6]。微透析技術的基本原理與透析原理相同，即小分子物質順著濃度梯度通過半透膜進行擴散，只是裝置更精巧，采用一種新型同心圓探針，膜區采用具有不同截留分子量的半透膜材料制成，埋入待測的生物組織區域內，再以恒定的速率向探針內灌注等滲灌流液，微透析探針如圖1，當灌流液流經探針前端透析膜時，探針膜外側組織內可透過半透膜的相對分子質量較小的生物活性物質，依濃度梯度從膜外擴散進入透析管內，并被透析管內連續流動的灌流液不斷帶出，從而達到活體組織取樣的目的。
微透析樣品中待測物質濃度不能確切代表組織中該物質的實際濃度，而且試驗過程中使用空白灌流液不間斷透析，因此不會達到平衡狀態，微透析樣品濃度只是該組織部位真實濃度的“片段”，實際濃度應恒定地大于透析液中濃度，二者的比率即為相對回收率。
1.2 微透析探針
微透析探針是一段管式半透膜與石英、不銹鋼或者塑料材質的管相連，常規使用的探針外徑一般為200～500 μm，半透膜的截留分子量（MWCO）范圍為5 000～100 000 Da。根據使用對象的不同，常規的微透析探針分為兩種4個式樣，即并聯和串聯2種，并聯探針根據使用材質不同分為剛性和柔性2個式樣；串聯探針根據使用部位不同，分為線性和環行2個式樣。在植物中廣泛使用的共3種（圖2），即圓柱型套管探針、線型探針和柔韌型探針。
目前國際上生產微透析探針和系統的公司主要有瑞典CMA和Agnthos公司、美國BAS公司、荷蘭Brainlink BV公司、日本EICOM公司和德國Enka Glantzoff公司，由于微透析一直以來主要應用在動物和人體當中，因此還沒有生產專門用于植物的微透析探針的公司，現在絕大多數研究植物微透析都采用動物探針或者自制探針。
1.3 微透析膜
微透析膜主要有如下幾種：親水性透析膜、納米孔透析膜、均質膜和離子交換膜。微孔膜的結構類似于一個傳統的過濾裝置，且基本操作原理也相同?？讖酱笮⊥ǔＴ?～10 nm，比傳統的過濾裝置小得多。通常制作透析膜的材料是聚四氟乙烯，還有纖維素酯、聚碳酸酯、聚砜、丙烯腈共聚物、聚縮醛、聚丙烯酸酯、聚電解質復合物、交聯聚乙烯醇和丙烯酸共聚物如全氟磺酸等，這些材料制作的微透析膜得到廣泛的應用。均質膜是由均勻的薄膜平均分布在整個界面上。在膜的周圍通過分子擴散進行傳質過程，透析效率取決于溶解度和目標物在膜的界面擴散程度。離子交換膜沒有常規的大孔徑，全部是微孔徑，但在成膜聚合物里包含有正電荷或負電荷離子吸附在孔隙壁上[9]。
影響膜分離效果的因素主要在分離模式或者是探針種類上：膜表面（特殊功能的膜材料）；膜路徑長度（長度越長效果越好）；膜的孔隙率（最重要的影響因素）；膜厚度（考慮傳質效率和膜的壽命，選取最適區間）；膜的幾何形狀（決定接觸面積大小）。
在透析過程中一個重要但容易被忽視的參數，就是截留分子量（MWCO），這個參數是由孔徑尺寸決定的。為了在目標組分和大分子基質之間保證最佳分離效果并且保證時間相對較短，就需要選擇一個最佳的孔徑。這需要在高通量分析和充分去除干擾物之間需求一個平衡。膜厚度和孔隙率（即每單位膜面積的孔隙數量）往往不出現在科學文獻中，盡管這些參數對透析效率影響很大，但是為了獲得樣品高通量分析，很明顯需要使用薄且高度多孔膜[10]。
隨著納米技術如采用原位影印多孔聚合物集成芯片級微透析膜，使得微透析技術獲得長足進步，納米孔徑微透析膜芯片可以使用相分離聚合技術即通過一固定形狀的紫外激光束快速而廉價地制作出來?？刂葡喾蛛x過程可以定制不同MWCO的工程膜應用到相關領域。采用兩個不同MWCO的膜，進行反向流動模式微透析從樣品中分離出低分子量的目標物；第一步采用低的MWCO進行蛋白脫鹽，第二步采用較高的MWCO以目標物大小為基礎分離蛋白質。幾次測試證明了膜均一性、重復性和低分子量組分通過膜可以快速擴散等特性[11]。
1.4 微透析相關參數
在微透析技術中，涉及到如下幾個參數，需要在試驗操作過程中優化和注意：灌流速度；可用于分析的透析液體積；透析液中目標物的濃度范圍；分析方法的敏感度和檢測限；灌流液種類；得到有效結果的測試頻率（有時間限制樣品）。
2 微透析在植物研究方面的優缺點
2.1 優點
對于生物組織和液體取樣，微透析有幾個明顯的優點，特別是與分離分析方法聯用的時候。透析液通常是含鹽水溶液，其中只含有小分子量物質，而細胞和大分子量物質被排除在外，這樣在分析之前則無需離心或者蛋白沉淀的步驟。此外，透析液是通過透析膜擴散，流動相沒有去除，因此可以不斷檢測細胞外液中的物質持續幾個月[12]。這在動物方面可以節省試驗動物數量，在植物方面也同樣如此，可以利用少量樣本進行長時間檢測，得到可靠的數據用以統計分析。由于微透析技術的微創性，對目標生物損害微小，在一株植物上也可放置多個探針，因此可以同時在嫩莖、根部、厚實葉片上同時檢測，并且不影響植株生長，其他檢測植物生理的技術也可以同時開展，比如葉綠素熒光檢測、氣孔檢測、外觀變化等，尤其在研究脅迫下植物生理變化時有著得天獨厚的優勢。
2.2 局限性
首先，微透析探針的插入需要熟練的技巧，操作不同對檢測結果會有不同，尤其在植物表面硬度高的部位需要導引針，并且需要采用生物相容性較好且對結果影響小的高分子物質封閉探針與植物結合處，保證密封性的同時還方便探針的摘取。其次，微透析灌流液通常都是水溶液，因此分析物被局限于水溶性物質。一些檢測高疏水性物質的嘗試或多或少有些失敗，但是也有一些報道成功地測量了疏水性物質，為了能夠成功地檢測疏水性物質，體外試驗表明灌流液采用脂質分散劑代替水溶液會起到很好效果。再有，微透析對生物體是一種微創檢測，組織部位不同恢復情況不同，且需要一定時間。最后，微透析技術的瓶頸就是傳統分析方法的低靈敏性，因微透析樣品體積少單位以微升記，目標物濃度極低。隨著分析檢測技術的發展，與HPLC、CE、MS等聯用可以克服這個困難[13]。
3 微透析與現代分析儀器聯用的效果
3.1 微透析與氣相色譜（GC）聯用
在植物生理生化研究中，乙烯是重要的信號分子，因此檢測乙烯含量也是植物生理研究的重點，微透析可以用于植物不同部位，通過與氣相色譜（GC）聯用，可以檢測乙烯氣體含量的變化。
3.2 微透析與高效液相色譜（HPLC）聯用
高效液相色譜（HPLC）是微透析樣品分析中比較傳統的檢測分離方法之一。同樣也分為在線和離線兩種聯用方式，HPLC進樣量一般要求在20 μL左右，因此在傳統植物微透析試驗中，灌流液速度為1 μL/min，需要30 min取樣1次進行HPLC檢測。HPLC具有高壓、高效、高速的特點，適合于生化樣品的高效分離分析，且操作簡便。微透析樣品的最大優點是進樣前不需要進行任何預處理，因此也可以在線與HPLC聯用進行檢測。透析液通常屬于親水性溶液，因此HPLC中反相色譜和離子交換色譜適合于微透析樣品的直接分析[14]。
3.3 微透析與毛細管電泳（CE）聯用
毛細管電泳（Capillary electrophoresis，CE）是近年發展起來的一種痕量、高效、快速的分析方法，分析只需要納升或皮升數量級體積的樣品，并使時間分辨率提高10 s以上[15]。分析速度和分離效率與場強成正比，因此微透析樣品可采用短的毛細管和高的場強就可達到非?？焖俸透咝У姆蛛x，電泳分析時間從幾秒鐘到幾分鐘即可完畢，這就使得微透析樣品取樣和分析同步進行，是分析微透析樣品的理想方法。與HPLC相比，雖然分離效率略差一些，但進樣量少，在一定試驗條件下靈敏度強于HPLC。同樣微透析與毛細管電泳聯用分為離線和在線兩種。因CE系統僅需幾納升樣品，因此在植物微透析中以1 μL/min速度灌流，通常以5 min為單位收集樣品用于分析，可以檢測快速變化的物質，也能采用更低的灌流速度，以增加透析效果，使微透析取樣中得到較高的相對回收率，這是其他分析儀器所無法比擬的。常用的檢測儀器有UV、LIF、ECD和MS等。微透析與CE聯用最大的優勢就是可以實現在線分析，首先樣品不需要純化，CE的即時高分辨率可在短時間內同時測定透析液中多種分析物，因而能捕捉植物體內瞬間的變化，尤其植物在外界非生物脅迫時，某些信號物質濃度變化可精確捕捉。
4 展望
微透析作為一種取樣技術已被廣泛應用到各個領域，是一門多學科相結合的取樣技術，尤其是在體內各種內源活性生化物質的檢測中使用優勢更為突出，有著廣闊的應用前景。微透析過程可以明顯減少取樣時對生物體的傷害和正常狀態的影響，使得取樣結果最大限度地接近所測物質在生物體內的真實狀態，可以實現實時、在線取樣和檢測，更可以明確某種活性物質在同一生物個體體內的隨時間的變化過程，最大可能地消除各種復雜操作的影響，避免樣本的浪費，而且微透析還有包括成本低廉、分析快速和裝置簡單且易操作等優點[6]。尤其在分析技術突飛猛進的今天，與多種精密分析儀器的聯用，更加顯示出其無可比擬的優越性。目前微透析技術還主要集中在動物、人體試驗當中，在植物研究中鮮有報道，植物質外體一直是植物生理生化研究的熱點和難點，微透析可以很好地解決這一問題，未來可以優化微透析裝置設計，以及和多種分析儀器偶聯在線使用，可以發展植入式或外掛式微透析裝置，以方便各種情況下生物體的取樣分析。在植物生理研究中，不僅可以檢測質外體各種物質的變化，還可以與其他傳統檢測同時進行，將各種指標全方位進行綜合檢測對比分析，可以為生理生化研究提供更為立體的研究數據，揭示出更多信號轉導的生理生化機制。
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