Микрофлюидное устройство перемещает крошечные объемы жидкости по каналам размером менее миллиметра. Капля крови, несколько клеток, пиколитр реагента. Масштаб невелик, но преимущества огромны. Меньше образца, меньше реагента, более быстрые реакции и точный контроль. Микрофлюидика — это основа устройств типа «лаборатория на чипе» и самостоятельная, быстро развивающаяся область.

В малых масштабах физика процессов отличается. Преобладает ламинарный поток, то есть жидкости движутся параллельными слоями без турбулентности. Диффузия происходит быстро, поскольку расстояния малы. Поверхностное натяжение имеет значение. Электрокинетика позволяет перемещать жидкости без насосов. Эти свойства обеспечивают точное управление и новые функции. Например, капельная микрофлюидика генерирует тысячи однородных капель в секунду для высокопроизводительного скрининга.

Микрофлюидика используется в диагностике, где каплю крови можно анализировать на наличие множества маркеров. Она применяется в секвенировании ДНК, где микрофлюидные чипы создают библиотеки и амплифицируют ДНК. Она используется в разработке лекарств, где клетки культивируются и тестируются на чипе. Она используется в устройствах «орган на чипе», моделирующих человеческие ткани. Она используется в химии, где реакции проводятся в каплях.

Эта область является междисциплинарной, объединяя инженерию, физику, химию и биологию. Устройства часто изготавливаются из полидиметилсилоксана, гибкого полимера, с использованием мягкой литографии. Технология все еще находится на стадии развития, но ее потенциал широк.