擴大領域的交融-芯片實驗室和即時診斷（Point-of-Care Diagnostics）
過去的十多年以來，我們發現人們對于微流控和芯片實驗室技術的興趣與日俱增。該興趣的增加很大一部分是受到基于微流體方法開發的應用程序所驅動的。我們通過查閱出版物和了解微流體和芯片實驗室技術在即時診斷（point-of-care，POC）的發展和全球衛生的應用，以此來理解和量化人們對于微流控技術和芯片實驗室的興趣增長點。
微流體和芯片實驗室領域的增長
從圖1A可以很清楚地看出，微流體和芯片實驗室相關的文章發表量總體上呈現穩定的增長趨勢。再者，微流體領域幾乎涵蓋了所有的芯片實驗室領域。我們總共搜集和分析了微流體和芯片實驗室領域的21,
296份出版物。我們尋求進一步了解這些出版物的性質，所以基于這些出版物的標題我們建立了一個詞云，如圖1B所示。該詞云概要性地說明了這一領域出版物的“風味”。
圖1
我們希望描繪微流控技術規模的框架。為此，我們展示了微流控芯片空間所容納的樣品體積范圍。正如圖2所示，微流控設備的典型體積范圍從數十pL到數百μL。大量的使用拓寬了微流體或芯片實驗室的應用范圍，而我們最為關注的則是另一個更大的應用方面，那就是基于微流體方法開發即時診斷設備并應用于公共衛生。因此，本文的其余部分主要講述基于微流體和芯片實驗室的即時診斷。
圖2 微流控設備容積范圍
即時診斷的增長和全球衛生
我們分析了即時診斷的增長和全球衛生領域的需求，以及進一步了解衛生領域與微流體和芯片實驗室的交集。圖3A顯示了即時診斷領域的增長與該方面發表量呈現正相關的聯系。我們分析了即時診斷領域相關的56,735份出版物，圖3B則顯示了基于即時診斷領域出版物的詞云結果。圖4A顯示的是衛生領域出版物的增長量，圖4B的詞云結果則很好地定性了該領域的“風味”。
圖3
圖4
根據這些數據，我們試圖了解了微流體或芯片實驗室與即時診斷和全球衛生領域間的聯系和融合。圖5則向我們展示了源于微流體或芯片實驗室的出版物和即時診斷、全球衛生相關出版物的交叉。在圖5中，灰色背景的數字是不同領域的總出版量，而綠色背景的數字則是不同領域間出版量的交疊。
圖5 出版量的交疊
從圖5的結果可以清楚地看出，微流體和全球衛生領域出版物的交叉很少（51）。從另一方面來講，我們確實發現了微流體和即時診斷領域的一些交叉（888）。為了發現微流體和即時診斷市場共同演化的關系，我們研究了微流體和即時診斷出版物的增長量，數據圖6所示。
圖6
總之，這些數據表明微流體的確對于即時診斷市場的發展產生了影響-微流體和即時診斷在2012年-2015年的四年期間的年均復合增長率為16%，而此期間的即時診斷年均復合增長率僅有9%。因此，微流體結合即時診斷出版物的增長水平也要高于單一即時診斷出版物的增長水平。對于這些數據的解讀意味著微流體和芯片實驗室是即時診斷領域增長的一個驅動者。從圖5的數據表明微流體和全球衛生的交叉很小，但存在即時診斷和全球衛生的交叉（1565）-我們探討了這個聯系，如圖7的數據所示。
圖7
圖8 微流體、即時診斷和全球衛生的交叉
總之，所有的數據表明了微流體和即時診斷是共同演化的，這可以從出版物的發表量看出。的確，芯片實驗室可在即時需求的環境下進行配置的能力是令人異常激動的，它在感染性疾病抗原檢測、心血管疾病檢測、其他環境和生物防御領域具有非常大的應用潛力。
我們發現微流體和全球衛生并沒有融合交叉，這提示我們也許正處于兩者融合的初級階段。我們將繼續關注這些領域的發展，我們也相信兩者在不久的未來將會發生融合，最有可能的就是基于微流控設備的即時診斷在即時需求診斷中起到一個更為核心和關鍵的作用。