自1990年由瑞士的Manz和widme提出微全分析系統的概念以來，微流控分析技術及微流控芯片加工技術到現在幾十年的時間里已經取得了極大的發展。

微流控技術的發展也為試樣處理的進一步發展提供了新的機遇。微系統通道中，出現一系列不同于宏觀體系的尺度效應，如微通道中表面張力的影響遠大于重力因素，基于擴散的傳質效應顯著等，在微通道內流體總是表現為穩定的層流狀態，以及較短的擴散距離和擴散時間。這些不同于宏觀體系的特點，導致了許多不同于常規方法的微流控無膜分離技術的產生，如無膜液—液萃取和無膜多相層流分離技術。與常規分離技術相比，微流控芯片無膜分離技術由于具有較大的比界面面積和較短的擴散距離，因而系統具有較高的分離效率和較快的分析速度。

液—液萃取又稱為溶劑萃取，是利用物質在互不相溶的兩相中分配比不同而達到分離的目的。在宏觀體系中，液—液萃取通常是將有機劑（即萃取劑）和含有待分離組分的式樣水溶液震蕩混合，使兩相充分接觸，試樣中的分析物就會在兩相之間進行分配。分配達到平衡后，利用兩相密度差異將有機與水相分層分離。

通常把物質從水相進入有機相的過程稱為萃取，而相反的過程稱為反萃取。萃取分離法的優點是分離效果好，通過多次萃取，可以達到很高的回收率，萃取所需設備簡單，操作簡便，適用范圍廣。它不僅適用于常量組合的分離，也適用于微量組合的分離濃集，不僅適用于實驗室少量試樣的分離，而且適用于工業生產中大量物質的分離和純化。

萃取分離法的缺點是采用手工操作時，工作量較大，試劑用量大，所采用的溶劑往往是易燃、易揮發和有一定毒性的物質，這對操作者和實驗室的安全是不利的，且通常有機溶劑價格較高，因此，在應用上受到一定限制。另外，經過劇烈振蕩易導致乳化現象，使分相困難。一般需要采用增大有機溶劑的用量，假如電解質，改變溶液酸度，避免劇烈振蕩等方法，；來降低或消除乳化現象。

影響層流萃取效率的主要因素有：

1、流速。當流速較慢或停留時，組分可有效地從水相被萃取進入有機相。

2、比表面大小。比表面越大，萃取速度越快，效率越高。

3、擴散距離。在微流控萃取中，萃取時間即為擴散時間。根據公式t=L2/D，擴散距離L愈小，擴散時間愈短，即萃取愈快。

4、反應速度。要求親水性待測組分能在兩相界面快速地轉化為疏水性物質而進入有機相。