微流控芯片早期是從MEMS技術發展而來的，是作為1990年提出的μTAS主要發展方向，在20世紀90年代中期迅速崛起的。它主要是在分析化學的學科領域發展起來的。微流控芯片的目標是把整個化驗室的功能，包括采樣、稀釋、加試劑、反應、分離和檢測等集成在可多次使用的微芯片上。

微流控芯片在裝置上的主要特征是其容納流體的有效結構（包括通道、反應室和其他某些功能部件）至少在一個維度上為微米級尺度。與宏觀尺度的試驗裝置相比，微流控芯片的微米級結構顯著增大了流體的面積/體積比例。這一變化在微流控系統中導致一系列與物體表面有關的，決定其特殊性能的特有效應，其中影響的分析性能主要包括：①層流效應；②表面張力及毛細效應；③快速熱傳導效應；④擴散效應。

微流控芯片可成為微陣列芯片的進樣與試樣前處理系統，而微陣列芯片可成為微流控系統的專用傳感器。

1）PCR微流控芯片系統的構成

PCR微流控芯片系統的總體結構主要由進樣單元，PCR反應單元、溫控單元和檢測單元組成，如圖1所示：

2）PCR微流控芯片的優勢

微型化的芯片PCR不僅節約空間和試劑，其優點還表現在：

（1）加熱和冷卻系統體積小，熱容量小，可達到較高的（15-40℃/S）的加熱和冷卻速率（而常規PCR熱循環儀的速率僅為2-10℃/S）。

（2）由于尺寸的縮小使得比表面積增大，增加了熱傳導效率，大大縮短了PCR反應時間。

（3）易于集成化。不僅可以通過薄模沉積和微加工技術在芯片底部將控溫單元的各部件集成為薄膜電阻，緊貼于液體樣品，進行熱傳遞，還可將PCR擴增系統與其他操作系統集于一體，實現整個實驗室的微型化、自動化，提高分析速度。