微流控技术作为一种依托微尺度通道实现微量流体精准操控的新型技术，凭借操作简便、试剂消耗少、分析速度快、集成度高的独特优势，为肠道菌群检测突破传统技术瓶颈提供了全新路径。
近日，重庆医科大学附属第一医院赖晓霏教授团队在期刊《Interdisciplinary Medicine》发表题为《基于微流控技术的肠道菌群检测研究进展》（Progress in the detection of gut microbiota based on microfluidic technology）的综述文章，系统梳理了近年来基于微流控技术的肠道菌群检测方法，为该领域的基础研究与临床转化提供了重要的多维度技术参考。
赖晓霏教授团队在综述中，将近年来基于微流控技术的肠道菌群检测方法系统划分为五大类，结合大量最新研究成果，详细阐述了各类技术的核心原理、应用场景，客观分析了其在实际应用中的优势与现存局限性。
第一类为分离类微流控技术
分离类微流控技术主要包括液滴微流控技术与微过滤离心技术。
液滴微流控技术通过微通道中不互溶液体的相互作用，将样本分割为微小独立的液滴，每个液滴可作为独立反应单元，实现肠道菌群的单细胞分离与培养，有效解决了传统培养法中快速生长菌株对慢生长菌株的竞争抑制问题，还可结合深度学习技术实现抗生素敏感性的快速检测。
微过滤离心技术则依托孔径特异性膜的拦截作用或离心力的密度差异分离原理，用于样本预处理中的杂质去除与微生物富集，但目前多作为辅助手段，应用场景相对有限。
第二类为核酸分析类微流控技术
核酸分析类微流控技术涵盖微流控PCR技术与数字PCR（dPCR）微流控平台。
微流控PCR技术将传统PCR与微流控芯片结合，通过微通道精准调控反应条件，大幅提升检测效率，如双层液滴连续流PCR芯片可在11分钟左右完成目标基因扩增，多重PCR技术可同时检测11种肠道致病菌。
数字PCR微流控平台则通过微芯片将核酸样本分割为独立微反应单元，实现靶标核酸的绝对定量，灵敏度与特异性显著优于传统定量PCR，尤其适用于低丰度肠道菌群的精准检测，为肠道菌群功能基因分析与疾病相关菌群失调鉴定提供了可靠工具。
第三类为免疫分析类微流控技术
免疫分析类微流控技术主要包括微流控
这类技术结合了微流控的高效流体操控优势与免疫反应的特异性识别能力，可用于肠道微生物分泌抗原、宿主免疫相关蛋白的检测，具有样本试剂消耗少、检测快速的特点，部分免疫传感器可实现可视化检测，为现场快速检测（POCT）提供了可能，但目前存在检测靶点单一、通量不足等问题有待优化。
第四类为成像类微流控技术
成像类微流控技术包含荧光显微镜成像与拉曼光谱成像技术。
荧光显微镜成像通过荧光标记结合微流控芯片，可实现肠道菌群的单细胞可视化与动态生长追踪，灵敏度高、特异性强，但荧光标记可能干扰微生物活性，且依赖高精度设备。
拉曼光谱成像技术基于拉曼散射效应，可实现微生物的非破坏性检测，获取其化学组成与代谢状态的分子指纹信息，无需复杂样本预处理，但存在肠道微生物光谱重叠、检测准确性受干扰等局限。
第五类为微环境模拟类微流控技术
微环境模拟类微流控技术主要包括肠道芯片（Gut-on-a-chip）与微生物培养微流控芯片。
肠道芯片通过构建仿生微通道，共培养肠道上皮细胞、免疫细胞与肠道微生物，模拟肠道生理屏障与流体环境，可直观研究肠道菌群与宿主的相互作用，为疾病模拟、益生菌筛选提供了体外模型。
微生物培养微流控芯片则通过微通道与微腔室精准调控培养参数，实现肠道微生物的高效分离、培养与检测，尤其适用于难培养、慢生长微生物的研究。
该综述还通过表格系统对比了各类微流控技术的特异性、灵敏度、通量、复杂度及成本等核心性能参数，明确了不同技术的适用场景。
同时，团队也指出，当前微流控技术在肠道菌群检测中的实际应用仍面临设备成本较高、检测标准不统一、技术集成度不足等挑战。
赖晓霏教授团队在综述中提出，未来研究应聚焦于五大方向：
通过简化芯片结构、采用低成本材料与规模化制造，降低技术应用门槛；
制定统一的检测标准与操作规范，提升不同实验室间结果的可比性与可重复性；
优化微通道设计与流体控制参数，增强设备抗干扰能力，提升检测准确性与稳定性；
统一数据标准与接口规范，促进跨平台兼容与数据整合；
整合纳米技术、生物传感与人工智能技术，实现肠道菌群的全面、精准、高通量分析，推动微流控技术在肠道菌群相关疾病早诊、精准治疗中的临床转化。
来源：Y. Tan, J. Huang, Y. Liu, X. Lai, Interdiscip. Med. 2026, 4, e70069. https://doi. org/10.1002/inmd.70069
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