微流控酶反应器是一种基于微流控芯片技术的小型化生物催化系统，通过在微米级通道（通常50–500 μm）中固定化酶，实现高通量、低耗、高精度的酶促反应。
适用于药物筛选、生物传感、单细胞分析等领域，尤其适合实验室研究和个性化医疗应用。
一、设备组成
1. 微流控芯片：
- 材质：PDMS（聚二甲基硅氧烷）、玻璃、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）
- 结构：Y/T型混合通道、蛇形反应通道、酶固定化区域（如微柱阵列、多孔膜）
2. 流体驱动系统：注射泵/气压泵（精确控制流速，0.1–100 μL/min） 、微阀（用于流体切换）
3. 检测系统：光学检测（荧光显微镜、UV检测器）、电化学传感器（安培法检测产物）
4. 环境控制模块：芯片温控台（PID控制，精度±0.1℃）、pH微电极（集成于芯片内）
二、工作原理
1. 酶固定化：酶通过共价键（如硅烷化修饰）、物理吸附或微凝胶包埋固定在芯片通道内。
2. 底物进样：多路底物溶液经微泵注入，在通道中混合并流经酶固定化区域。
3. 催化反应：酶与底物在微尺度下高效接触，反应时间可控（ms–min级）。
4. 产物检测：反应液流出后，通过光学/电化学方法实时分析产物浓度。
三、核心优势
- 反应体积小（μL–nL级），节省试剂和酶用量、传质效率高（短扩散距离，快速混合）
- 精准温控（集成加热/冷却模块）
- 自动化集成（可与检测系统联用）
四、操作流程
1. 芯片预处理：等离子清洗（提高PDMS亲水性）→酶固定化（如流经修饰液活化表面）
2. 系统组装：连接微泵、检测设备和温控模块
3. 反应运行：设定流速（通常1–10 μL/min）和温度→通过显微镜或传感器监测反应进程
4. 数据分析：使用图像处理（如ImageJ）或电化学软件分析信号
五、维护保养
1. 日常维护：使用后立即用去离子水冲洗通道，防止堵塞、避免有机溶剂长时间接触PDMS芯片
2. 长期保存：干燥后充氮气密封存放、酶固定化芯片需4℃冷藏（加保护剂如甘油）
3. 故障处理：
- 气泡问题：采用脱气试剂或增加通道疏水性
- 酶活性下降：检查固定化稳定性，优化储存条件
