微流控技術——創新驅動使單細胞分析簡單化
單細胞分析可以揭示生命基本單元，該領域技術的創新可以更有效的對復雜疾病進行診斷，更好地預測治療結果，為治療方案的選擇提供更大的信心。細胞是生物體結構和功能的基本單位，其體積極小，檢測樣品量也很少。因此，提高檢測方法的靈敏度是細胞分析面臨的一個極大的挑戰。傳統的方法是對一組細胞進行分析，研究結果只能得到一群細胞的平均值，并不考慮細胞異質性，掩蓋了細胞水平上許多復雜功能過程。例如免疫反應過程，其中單個細胞的影響可能比整體水平更重要。開發單細胞培養、分選、操縱、定位、分離以及檢測分析方法，研究細胞的異質性，對疾病診斷、藥物篩選等方面都具有極其重要的意義。
單細胞分析技術的引入為研究在天然存在和基因工程化群體中發現的稀有變異細胞開辟了新的可能性,包括循環腫瘤細胞（CTC），免疫系統內的抗原特異性淋巴細胞和造血干細胞（HSC）。這些罕見的變異，發生率為百萬分之一或十億分之一，可以揭示有關致癌突變，檢測耐藥性，從而尋求新的治療方法和藥物。單細胞分析加快了人們對個體組織中細胞變異和分化的理解，使人們更深入地了解基因表達，細胞周期過程。人類細胞圖譜計劃正在使用單細胞技術來繪制和探索個體內的細胞差異，了解它們之間如何發生相互作用。這項工作將為生物學和醫學帶來深遠的影響，將我們對解剖學、細胞發展、生理學、病理學、細胞內調節、細胞間通信的理解提高到一個新的水平，成為疾病研究的重要參考。
一些分子如細胞因子和抗體，代表了治療癌癥，炎癥性疾病和免疫疾病新穎且極具商業吸引力的治療選擇，其中單克隆抗體是目前增長最快。預測表明，到2020年這個市場的價值將達到約1250億美元。不出所料，許多開發商正在尋求最有效和最精確的單克隆抗體鑒定和生成方法，以滿足不斷增長的治療需求，并推進這一醫學領域。這類治療僅支持具針對性的疾病管理，但是鑒定細胞的分泌靶蛋白的特異性和/或生產率可能需要分析幾百萬或數十億個細胞。
產量和靈敏度之間很難平衡
要使單細胞分析真正具有商業可行性，必須優化系統和程序，這是一項高昂的技術挑戰。在細胞群體中測量單個細胞釋放的分泌蛋白（如抗體）非常困難，因為這些分子很快就會在細胞周圍消失。另外，原代細胞（來自人體）非常脆弱，需要小心處理。在這種細胞分析中，常規技術通常達不到所需的高通量和靈敏度之間的最佳平衡。
流式細胞術或熒光激活細胞分選（FACS）技術可以實現高通量，但是對于精細的原代細胞系損傷較大。有限稀釋法和克隆挑取法比流式細胞術更少磨損，但產量方面相對較低。克隆挑取法通常在三周的時間內完成大約10,000次細胞檢測。因此，開發者努力尋求全自動化的集成系統，既能保證高通量，又能對細胞精細處理，同時具有測量較難分子如分泌蛋白的潛力。
另外，藥品研發和細胞系開發工作流程中，進行單細胞分析，分選，成像，分配，每個過程都需要不同的儀器操作，耗時且成本高。
微流芯片和微液滴技術
微流控技術為單細胞分離和分析提供了一種新的解決方案，這種方法在生物制藥行業中變得越來越流行。通過使用最新的微流路技術，每天可以對數百萬個的微液滴進行調整，解析，分選，融合，分割，回收，分配等操作。每秒可以形成10萬個以上的微液滴（pL～nL), 可以解析在微液滴中分泌的抗體等生理物質。通過使用最新開發的表面活性劑可以使微液滴長期保持安定。