自微米纳米技术产生以来，针对微米纳米尺寸下生物微颗粒的操控一直都是热点之一，通过何种方法能够实现颗粒的分离、富集、捕获、排列和融合是科学家们迫切想要解决的问题。随着生物学和医学技术的迅速发展，生物粒子例如肿瘤细胞(Goralczyk et al. 2022; Guerzoni et al. 2022; Guo et al. 2022; Habibey et al. 2022)和DNA分子(Kurleya et al. 2022; Yang et al. 2022; Yin et al. 2022; Zhang et al. 2022)的检测和跟踪以及操控逐渐受到了科学家们的关注(Beh et al. 2014; Chen and Jiang 2017; Fornell et al. 2017; Hatori et al. 2018; Islam et al. 2018; Liu et al. 2022; Solsona et al. 2019; Zhang and Chen 2021)。微流控芯片（microfluidic chip），又称微全分析系统（micro total analysis system，μ-TAS）或者芯片实验室（lab-on-a-chip），指的是在一个尽可能小的平台上分离、固定、纯化以及分析生物粒子(Udoh et al. 2016; van Oudenaarden and Hollfelder 2022; Wang et al. 2017; Wang et al. 2011; Wang et al. 2019; Zhu et al. 2015; Zou et al. 2019; Zubaite et al. 2017)。微流控芯片技术的出现给我们提供了一种全新的思路，它能够将生物、化学、医学分析过程的基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，自动完成分析的全过程(Takken and Wille 2022; Tomov et al. 2017; Tonin et al. 2016; Tresset and Iliescu 2016; Tsui et al. 2011; Wang et al. 2019; Wang et al. 2022; Xuan et al. 2022; Yang et al. 2022; Yao et al. 2018; Yin et al. 2022)。
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