AIP Publishing manuscript submission and processing system (PXP) is currently unavailable to users in China. We are working to resolve the issue as quickly as possible. We apologize for the inconvenience.

尊敬的中国作者和评审人:AIP Publishing (AIP出版公司)的论文发布系统(PXP)目前遇到一些技术问题。我们将为您尽快解决。因此带来的不便,我们向您表达我们诚挚的歉意!

Thank you for your patience during this process.

banner image
No data available.
Please log in to see this content.
You have no subscription access to this content.
No metrics data to plot.
The attempt to load metrics for this article has failed.
The attempt to plot a graph for these metrics has failed.
The full text of this article is not currently available.
Chip in a lab: Microfluidics for next generation life science research
Rent this article for
Access full text Article
1. A. Manz, N. Graber, and H. M. Widmer, Sens. Actuators B 1(1–6), 244248 (1990).
2. Y. Xia and G. M. Whitesides, Angew. Chem., Int. Ed. 37(5), 550575 (1998).<550::AID-ANIE550>3.0.CO;2-G
3. T. Thorsen, S. J. Maerkl, and S. R. Quake, Science 298(5593), 580584 (2002).
4. G. M. Whitesides, Lab Chip 13, 1113 (2013).
5. X. Li, D. R. Ballerini, and W. Shen, Biomicrofluidics 6(1), 113011130113 (2012).
6. A. W. Martinez, S. T. Phillips, G. M. Whitesides, and E. Carrilho, Anal. Chem. 82(1), 310 (2010).
7. L. Lafleur, D. Stevens, K. McKenzie, S. Ramachandran, P. Spicar-Mihalic, M. Singhal, A. Arjyal, J. Osborn, P. Kauffman, P. Yager, and B. Lutz, Lab Chip 12(6), 11191127 (2012).
8. L. Gervais, N. de Rooij, and E. Delamarche, Adv. Mater. 23(24), H151176 (2011).
9. R. Pethig, Biomicrofluidics 4(2), 022811022835 (2010).
10. C. L. Hansen, M. O. A. Sommer, and S. R. Quake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101(40), 1443114436 (2004).
11. C. L. Hansen, E. Skordalakes, J. M. Berger, and S. R. Quake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99(26), 1653116536 (2002).
12. M. J. Anderson, C. L. Hansen, and S. R. Quake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103(45), 1674616751 (2006).
13. T. Thorsen, R. W. Roberts, F. H. Arnold, and S. R. Quake, Phys. Rev. Lett. 86(18), 41634166 (2001).
14. J. D. Tice, H. Song, A. D. Lyon, and R. F. Ismagilov, Langmuir 19(22), 91279133 (2003).
15. B. Zheng, L. S. Roach, and R. F. Ismagilov, J. Am. Chem. Soc. 125(37), 1117011171 (2003).
16.See for Emerald Biosystems' Microcapillary Protein Crystallization System.
17. J. Q. Boedicker, M. E. Vincent, and R. F. Ismagilov, Angew. Chem., Int. Ed. Engl. 48(32), 59085911 (2009).
18. M. C. Park, J. Y. Hur, K. W. Kwon, S.-H. Park, and K. Y. Suh, Lab Chip 6(8), 988994 (2006).
19. Y. Marcy, C. Ouverney, E. M. Bik, T. Losekann, N. Ivanova, H. G. Martin, E. Szeto, D. Platt, P. Hugenholtz, D. A. Relman, and S. R. Quake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104(29), 1188911894 (2007).
20. Y. Marcy, T. Ishoey, R. S. Lasken, T. B. Stockwell, B. P. Walenz, A. L. Halpern, K. Y. Beeson, S. M. Goldberg, and S. R. Quake, PLoS Genet. 3(9), 17021708 (2007).
21. L. Y. Yeo and J. R. Friend, Biomicrofluidics 3(1), 012002012023 (2009).
22. S. Girardo, M. Cecchini, F. Beltram, R. Cingolani, and D. Pisignano, Lab Chip 8(9), 15571563 (2008).
23. X. Ding, S.-C. S. Lin, M. I. Lapsley, S. Li, X. Guo, C. Y. Chan, I. K. Chiang, L. Wang, J. P. McCoy, and T. J. Huang, Lab Chip 12(21), 42284231 (2012).
24. J. Nam, H. Lim, C. Kim, J. Y. Kang, and S. Shin, Biomicrofluidics 6(2), 024120102412010 (2012).
25. B. S. Cho, T. G. Schuster, X. Y. Zhu, D. Chang, G. D. Smith, and S. Takayama, Anal. Chem. 75(7), 16711675 (2003).
26. S. Wang, K. Liu, J. Liu, Z. T. F. Yu, X. Xu, L. Zhao, T. Lee, E. K. Lee, J. Reiss, Y.-K. Lee, L. W. K. Chung, J. Huang, M. Rettig, D. Seligson, K. N. Duraiswamy, C. K. F. Shen, and H.-R. Tseng, Angew. Chem., Int. Ed. 50(13), 30843088 (2011).
27. S. Kim, A. M. Streets, R. R. Lin, S. R. Quake, S. Weiss, and D. S. Majumdar, Nat. Methods 8(3), 242U283 (2011).
28. Y. Men, Y. Fu, Z. Chen, P. A. Sims, W. J. Greenleaf, and Y. Huang, Anal. Chem. 84(10), 42624266 (2012).
29. E. A. Ottesen, J. W. Hong, S. R. Quake, and J. R. Leadbetter, Science 314(5804), 14641467 (2006).
30. I. E. Araci and S. R. Quake, Lab Chip 12(16), 28032806 (2012).
31. C. Jäckel, P. Kast, and D. Hilvert, Annu. Rev. Biophys. 37(1), 153173 (2008).
32. J. J. Agresti, E. Antipov, A. R. Abate, K. Ahn, A. C. Rowat, J. C. Baret, M. Marquez, A. M. Klibanov, A. D. Griffiths, and D. A. Weitz, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 107(9), 40044009 (2010).
33. X. Z. Niu, F. Gielen, J. B. Edel, and A. J. deMello, Nat. Chem. 3(6), 437442 (2011).
34. A. R. Wu, T. L. A. Kawahara, N. A. Rapicavoli, J. van Riggelen, E. H. Shroff, L. W. Xu, D. W. Felsher, H. Y. Chang, and S. R. Quake, Lab Chip 12(12), 21902198 (2012).
35. J. Wang, G. Sui, V. P. Mocharla, R. J. Lin, M. E. Phelps, H. C. Kolb, and H.-R. Tseng, Angew. Chem., Int. Ed. 45(32), 52765281 (2006).
36. Y. Wang, W. Y. Lin, K. Liu, R. J. Lin, M. Selke, H. C. Kolb, N. Zhang, X. Z. Zhao, M. E. Phelps, C. K. Shen, K. F. Faull, and H. R. Tseng, Lab Chip 9(16), 22812285 (2009).
37. K. A. Heyries, C. Tropini, M. Vaninsberghe, C. Doolin, O. I. Petriv, A. Singhal, K. Leung, C. B. Hughesman, and C. L. Hansen, Nat. Methods 8(8), 649651 (2011).
38. J. C. Love, J. L. Ronan, G. M. Grotenbreg, A. G. van der Veen, and H. L. Ploegh, Nat. Biotechnol. 24(6), 703707 (2006).
39. A. O. Ogunniyi, C. M. Story, E. Papa, E. Guillen, and J. C. Love, Nat. Protoc. 4(5), 767782 (2009).
40. N. Varadarajan, D. S. Kwon, K. M. Law, A. O. Ogunniyi, M. N. Anahtar, J. M. Richter, B. D. Walker, and J. C. Love, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109(10), 38853890 (2012).
41. Q. Han, N. Bagheri, E. M. Bradshaw, D. A. Hafler, D. A. Lauffenburger, and J. C. Love, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109(5), 16071612 (2012).
42. W. Zhao, S. Schafer, J. Choi, Y. J. Yamanaka, M. L. Lombardi, S. Bose, A. L. Carlson, J. A. Phillips, W. Teo, I. A. Droujinine, C. H. Cui, R. K. Jain, J. Lammerding, J. C. Love, C. P. Lin, D. Sarkar, R. Karnik, and J. M. Karp, Nat. Nanotechnol. 6(8), 524531 (2011).
43. Q. Shi, L. Qin, W. Wei, F. Geng, R. Fan, Y. S. Shin, D. Guo, L. Hood, P. S. Mischel, and J. R. Heath, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109(2), 419424 (2012).
44. Y. S. Shin, H. Ahmad, Q. Shi, H. Kim, T. A. Pascal, R. Fan, W. A. Goddard III, and J. R. Heath, ChemPhysChem 11(14), 30633069 (2010).
45. C. Ma, R. Fan, H. Ahmad, Q. Shi, B. Comin-Anduix, T. Chodon, R. C. Koya, C. C. Liu, G. A. Kwong, C. G. Radu, A. Ribas, and J. R. Heath, Nat. Med. 17(6), 738743 (2011).
46. S. J. Maerkl and S. R. Quake, Science 315(5809), 233237 (2007).
47. S. J. Maerkl and S. R. Quake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 106(44), 1865018655 (2009).
48. D. Gerber, S. J. Maerkl, and S. R. Quake, Nat. Methods 6(1), 7174 (2009).
49. M. Meier, R. Sit, W. Pan, and S. R. Quake, Anal. Chem. 84(21), 95729578 (2012).
50. M. Meier, R. V. Sit, and S. R. Quake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 110(2), 477482 (2013).
51. S. Einav, D. Gerber, P. D. Bryson, E. H. Sklan, M. Elazar, S. J. Maerkl, J. S. Glenn, and S. R. Quake, Nat. Biotechnol. 26(9), 10191027 (2008).
52. L. Martin, M. Meier, S. M. Lyons, R. V. Sit, W. F. Marzluff, S. R. Quake, and H. Y. Chang, Nat. Methods 9, 11921194 (2012).
53. A. W. Martinez, S. T. Phillips, E. Carrilho, S. W. Thomas III, H. Sindi, and G. M. Whitesides, Anal. Chem. 80(10), 36993707 (2008).
54.See for Stanford Microfluidic Foundry website.
55.See for Lawrence Berkeley National Lab Microfluidics Lab website (R. Gómez-Sjöberg).
56. P. G. Vekilov and A. A. Chernov, in Solid State Physics, edited by E. Henry and S. Frans (Academic, 2003), Vol. 57, pp. 1147.
57. A. M. Streets and S. R. Quake, Phys. Rev. Lett. 104(17), 178102 (2010).
58. T. P. Burg, M. Godin, S. M. Knudsen, W. Shen, G. Carlson, J. S. Foster, K. Babcock, and S. R. Manalis, Nature 446(7139), 10661069 (2007).
59. W. H. Grover, A. K. Bryan, M. Diez-Silva, S. Suresh, J. M. Higgins, and S. R. Manalis, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108(27), 1099210996 (2011).
60. S. Son, A. Tzur, Y. Weng, P. Jorgensen, J. Kim, M. W. Kirschner, and S. R. Manalis, Nat. Methods 9(9), 910912 (2012).
61. F. K. Balagadde, L. You, C. L. Hansen, F. H. Arnold, and S. R. Quake, Science 309(5731), 137140 (2005).
62. R. Gomez-Sjoberg, A. A. Leyrat, D. M. Pirone, C. S. Chen, and S. R. Quake, Anal. Chem. 79(22), 85578563 (2007).
63. S. Tay, J. J. Hughey, T. K. Lee, T. Lipniacki, S. R. Quake, and M. W. Covert, Nature 466(7303), 267271 (2010).
64. C. B. Rohde, F. Zeng, R. Gonzalez-Rubio, M. Angel, and M. F. Yanik, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 104(35), 1389113895 (2007).
65. H. Ma, L. Jiang, W. Shi, J. Qin, and B. Lin, Biomicrofluidics 3(4), 044114044118 (2009).
66. X. C. i Solvas, F. M. Geier, A. M. Leroi, J. G. Bundy, J. B. Edel, and A. J. deMello, Chem. Commun. 47(35), 98019803 (2011).
67. K. Chung, M. M. Crane, and H. Lu, Nat. Methods 5(7), 637643 (2008).
68. M. M. Crane, J. N. Stirman, C. Y. Ou, P. T. Kurshan, J. M. Rehg, K. Shen, and H. Lu, Nat. Methods 9(10), 977980 (2012).
69. P. C. Blainey, A. C. Mosier, A. Potanina, C. A. Francis, and S. R. Quake, PLoS ONE 6(2), e16626 (2011).
70. I. P. Marshall, P. C. Blainey, A. M. Spormann, and S. R. Quake, Appl. Environ. Microbiol. 78(24), 85558563 (2012).
71. N. H. Youssef, P. C. Blainey, S. R. Quake, and M. S. Elshahed, Applied Appl. Environ. Microbiol. 77(21), 78047814 (2011).
72. S. J. Pamp, E. D. Harrington, S. R. Quake, D. A. Relman, and P. C. Blainey, Genome Res. 22(6), 11071119 (2012).
73. H. C. Fan, J. Wang, A. Potanina, and S. R. Quake, Nat. Biotechnol. 29(1), 5157 (2011).
74. J. Wang, H. C. Fan, B. Behr, and S. R. Quake, Cell 150(2), 402412 (2012).
75. R. S. Lasken, Nat. Rev. Microbiol. 10(9), 631640 (2012).
76. V. Lecault, A. K. White, A. Singhal, and C. L. Hansen, Curr. Opin. Chem. Biol. 16(3–4), 381390 (2012).
77. H. Yin and D. Marshall, Curr. Opin Biotechnol. 23(1), 110119 (2012).
78. R. N. Zare and S. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 12, 187201 (2010).
79. D. Ryan, K. Ren, and H. Wu, Biomicrofluidics 5(2), 021501021509 (2011).
80. K. Leung, H. Zahn, T. Leaver, K. M. Konwar, N. W. Hanson, A. P. Page, C. C. Lo, P. S. Chain, S. J. Hallam, and C. L. Hansen, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109(20), 76657670 (2012).
81. V. Lecault, M. Vaninsberghe, S. Sekulovic, D. J. Knapp, S. Wohrer, W. Bowden, F. Viel, T. McLaughlin, A. Jarandehei, M. Miller, D. Falconnet, A. K. White, D. G. Kent, M. R. Copley, F. Taghipour, C. J. Eaves, R. K. Humphries, J. M. Piret, and C. L. Hansen, Nat. Methods 8(7), 581586 (2011).
82. G. W. Li and X. S. Xie, Nature 475(7356), 308315 (2011).
83. L. Cai, N. Friedman, and X. S. Xie, Nature 440(7082), 358362 (2006).
84. Y. Taniguchi, P. J. Choi, G. W. Li, H. Chen, M. Babu, J. Hearn, A. Emili, and X. S. Xie, Science 329(5991), 533538 (2010).
85. T. Kalisky and S. R. Quake, Nat. Methods 8(4), 311314 (2011).
86. P. Dalerba, T. Kalisky, D. Sahoo, P. S. Rajendran, M. E. Rothenberg, A. A. Leyrat, S. Sim, J. Okamoto, D. M. Johnston, D. Qian, M. Zabala, J. Bueno, N. F. Neff, J. Wang, A. A. Shelton, B. Visser, S. Hisamori, Y. Shimono, M. van de Wetering, H. Clevers, M. F. Clarke, and S. R. Quake, Nat. Biotechnol. 29(12), 11201127 (2011).
87. Y. Buganim, D. A. Faddah, A. W. Cheng, E. Itskovich, S. Markoulaki, K. Ganz, S. L. Klemm, A. van Oudenaarden, and R. Jaenisch, Cell 150(6), 12091222 (2012).
88.Recently acquired by PerkinElmer.
90.See for Agilent.
91. R. A. White III, S. R. Quake, and K. Curr, J. Virol. Methods 179(1), 4550 (2012).
92. A. D. Tadmor, E. A. Ottesen, J. R. Leadbetter, and R. Phillips, Science 333(6038), 5862 (2011).
93. H. C. Fan and S. R. Quake, Anal. Chem. 79(19), 75767579 (2007).
94. T. M. Snyder, K. K. Khush, H. A. Valantine, and S. R. Quake, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 108(15), 62296234 (2011).
95. L. M. Boettger, R. E. Handsaker, M. C. Zody, and S. A. McCarroll, Nat. Genet. 44(8), 881885 (2012).
96. R. Tewhey, J. B. Warner, M. Nakano, B. Libby, M. Medkova, P. H. David, S. K. Kotsopoulos, M. L. Samuels, J. B. Hutchison, J. W. Larson, E. J. Topol, M. P. Weiner, O. Harismendy, J. Olson, D. R. Link, and K. A. Frazer, Nat. Biotechnol. 27(11), 10251031 (2009).
97. B. J. Hindson, K. D. Ness, D. A. Masquelier, P. Belgrader, N. J. Heredia, A. J. Makarewicz, I. J. Bright, M. Y. Lucero, A. L. Hiddessen, T. C. Legler, T. K. Kitano, M. R. Hodel, J. F. Petersen, P. W. Wyatt, E. R. Steenblock, P. H. Shah, L. J. Bousse, C. B. Troup, J. C. Mellen, D. K. Wittmann, N. G. Erndt, T. H. Cauley, R. T. Koehler, A. P. So, S. Dube, K. A. Rose, L. Montesclaros, S. Wang, D. P. Stumbo, S. P. Hodges, S. Romine, F. P. Milanovich, H. E. White, J. F. Regan, G. A. Karlin–Neumann, C. M. Hindson, S. Saxonov, and B. W. Colston, Anal. Chem. 83(22), 86048610 (2011).
98. D. Pekin, Y. Skhiri, J. C. Baret, D. Le Corre, L. Mazutis, C. B. Salem, F. Millot, A. El Harrak, J. B. Hutchison, J. W. Larson, D. R. Link, P. Laurent-Puig, A. D. Griffiths, and V. Taly, Lab Chip 11(13), 21562166 (2011).
99. T. P. Niedringhaus, D. Milanova, M. B. Kerby, M. P. Snyder, and A. E. Barron, Anal. Chem. 83(12), 43274341 (2011).
100. G. M. Whitesides, Nature 442(7101), 368373 (2006).
101.See for information about Fluidigm Corporation.
102.See for Bio-Rad QX 100 Droplet Digital PCR system.
103.See for RainDance Technologies website.
105.See for Life Technologies iontorrent system.
106.See for Illumina Incorporated website.
107.See for Helicos Biosciences corporation website.

Data & Media loading...


Article metrics loading...



Microfluidic circuits are characterized by fluidic channels and chambers with a linear dimension on the order of tens to hundreds of micrometers. Components of this size enable lab-on-a-chip technology that has much promise, for example, in the development of point-of-care diagnostics. Micro-scale fluidic circuits also yield practical, physical, and technological advantages for studying biological systems, enhancing the ability of researchers to make more precise quantitative measurements. Microfluidic technology has thus become a powerful tool in the life science research laboratory over the past decade. Here we focus on chip-in-a-lab applications of microfluidics and survey some examples of how small fluidic components have provided researchers with new tools for life science research.


Full text loading...

This is a required field
Please enter a valid email address

Oops! This section, does not exist...

Use the links on this page to find existing content.

752b84549af89a08dbdd7fdb8b9568b5 journal.articlezxybnytfddd
Scitation: Chip in a lab: Microfluidics for next generation life science research