這篇綜述文章概述了微流控在即時（POC）診斷中的應用，重點關注病毒感染的快速診斷。引言定義了 POC 診斷，并強調了快速診斷病毒感染的重要性。討論了微流體在診斷中的歷史，以及與傳統診斷技術的比較。介紹了微流控的原理和微流控器件的基本組件。討論了微流控在診斷中的優缺點，包括快速診斷、低樣本量要求以及與各種檢測技術的集成。重點介紹了用于病毒感染的微流控診斷設備的例子，包括商業和基于研究的。還探討了病毒感染的傳感技術，以及該領域的最新發展。此外，還描述了微流體裝置中使用的材料和制造技術。還討論了材料和制造技術的最新進展。微流控診斷傳感器開發中的挑戰也得到了解決。

POC診斷旨在提高實驗室檢測的可及性和速度，增強治療決策，并改善患者的治療結果。然而，將這些設備與有效的管理系統集成對于它們對患者護理的影響至關重要。POC 測試計劃的成功取決于特定測試、正在治療的疾病和測試環境等因素。針對該領域挑戰的擬議解決方案尚未得到廣泛實施或評估，強調需要進一步研究以優化 POC 測試在患者護理中的使用。POC 診斷可快速獲得結果，無需將樣品送到實驗室并減少等待時間。測試開始，醫療保健提供者或患者立即獲得結果。雖然這樣可以節省時間，但重要的是要優先考慮準確性和可靠性以及速度。

例如，呼吸道病毒作為初級保健和醫院環境中上呼吸道和下呼吸道感染的主要原因或觸發因素的重要性已引起人們的極大關注。這些感染對全球健康產生重大影響，導致相當大的發病率和死亡率。鑒于病毒性呼吸道感染的臨床癥狀可能相似，通過實驗室檢測確認特定病原體的存在至關重要。傳統的檢測方法已得到顯著改進，靶向抗病毒治療的開發需要及時識別潛在的病毒病原體。隨著技術的不斷進步，預計 POC 診斷的性能將進一步提高。然而，需要來自精心設計的臨床試驗的進一步證據，以確定將 POC 診斷納入急性呼吸系統疾病患者管理的臨床和財務影響。

快速病毒感染診斷因其對患者管理、治療結果和公共衛生的重大影響而具有極其重要的意義。及時準確地識別病毒感染具有多種重要目的。

首先，快速診斷允許早期干預和治療開始。某些病毒感染，如流感或呼吸道合胞病毒，如果不及時診斷，會迅速進展并導致嚴重的并發癥。快速診斷使醫療保健提供者能夠及時給予適當的抗病毒藥物或實施必要的支持性護理措施，從而降低并發癥的風險并改善患者的預后。其次，快速診斷病毒感染在感染控制和預防中起著至關重要的作用。通過迅速識別感染者，醫護人員可以及時實施隔離和檢疫措施，從而最大限度地降低傳播給他人的風險。這對于像SARS-CoV-2這樣的高傳染性病毒來說尤為重要，在這些病毒中，快速識別和隔離對于有效控制疫情至關重要。

第三，快速診斷優化了醫療機構的資源配置。通過及時識別病毒感染，醫療保健提供者可以優先考慮并將醫院病床、個人防護設備和抗病毒藥物等資源分配給有需要的人。這有助于簡化資源利用率，尤其是在需求增加或爆發期間。此外，快速的病毒感染診斷有助于強有力的公共衛生監測。病毒感染的實時檢測和報告使公共衛生當局能夠監測疾病趨勢，實施有針對性的預防措施，并制定適當的干預措施。這些最新數據有助于做出明智的決策、資源規劃和有效的疫情管理策略。

微流體在診斷中的歷史可以追溯到 1980 年代末和 1990 年代初，當時人們對流體系統小型化的興趣日益濃厚。微納加工技術的發展，包括光刻和軟光刻，在創建微尺度通道和結構方面發揮了至關重要的作用。最初，微流控設備主要用于分析化學和化學合成。然而，研究人員很快認識到它們在診斷方面的巨大潛力。處理少量液體和在微通道內精確操作樣品的能力為快速高效的診斷測試開辟了新的可能性。

微流控在診斷學歷史上的一個重要里程碑是芯片實驗室（LOC）平臺的引入。在 1990 年代后期，George M. Whitesides 和 Stephen R. Quake 等研究人員展示了將樣品制備、分離和檢測等多種分析功能集成到單個微流控芯片上。這一概念通過為診斷分析提供緊湊便攜的平臺，徹底改變了該領域。

隨著時間的推移，微流體技術已被廣泛探索用于各種診斷應用，包括傳染病檢測、癌癥診斷、遺傳分析和 POC 檢測。研究人員開發了利用不同檢測原理的創新微流控設備和系統，例如核酸擴增技術、免疫測定、電化學傳感和光學檢測方法。微流控技術的進步也使得在單個微流控平臺中集成了其他功能，例如樣品預處理、細胞分選和單細胞分析。這些發展促進了高靈敏度和特異性的診斷分析，減少了樣品量，縮短了分析時間，提高了準確性。微流體在診斷方面的進步得到了材料、制造技術、檢測技術和系統集成的進步的支持。工程師、生物學家、化學家和臨床醫生之間的合作在將微流體診斷設備從研究實驗室轉化為商業應用方面發揮了至關重要的作用。

今天，微流控在診斷研究和開發中仍然是一個充滿活力且快速發展的領域。目前的工作重點是解決與可擴展性、標準化和商業化相關的挑戰，以進一步加強基于微流體的診斷在臨床環境中的采用。微流控技術的不斷發展在提高診斷能力、改善醫療保健結果和塑造個性化醫療的未來方面具有巨大的潛力。

在這篇綜述中，我們討論了微流控在POC診斷中的重要作用，傳感技術對病毒感染的重要性，以及微流控器件材料和制造技術的進步。微流體的集成徹底改變了 POC 診斷，可以直接在患者所在地進行快速準確的測試。專為病毒感染設計的傳感技術極大地改善了這些疾病的檢測和管理。此外，新材料和制造技術的發展使得創造具有增強功能的復雜微流體設備成為可能。這些進步在改變 POC 診斷方面具有巨大潛力，為及時的疾病診斷和監測提供便攜、用戶友好且具有成本效益的解決方案。微流體、傳感技術和創新制造方法的融合為醫療保健結果的重大進步和有效應對全球健康挑戰鋪平了道路。

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