目前，通過工程、物理、化學、生物、納米技術的交叉應用，微流控技術已從單通道器件迅速發展到目前的多路復用、自動化和高通量的復雜分析系統。早期的微流控產品多數結構較為簡單，依靠毛細作用或離心力，或者直接利用體積較大的氣泵實現液體的驅動；目前的微流控芯片集成了更多主動器件，如微泵、微閥、微噴頭，進行液體的精準操控[4]，真正實現了智能化的高通量微流控芯片。
通常，微流控芯片采用類似半導體的MEMS技術在芯片上構建微流路系統，將實驗與分析過程轉載到由彼此聯系的路徑和液相小室組成的芯片結構上。芯片從制作材料可分為硅片和玻璃等無機材料，或者聚碳酸酯(polycarbonate, PC)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)等有機聚合物[5]。相對來說，有機聚合物材料加工制備過程更為簡單，尤其是PDMS具有很好的彈性，可用于制備微氣泵、微閥等需要變形的結構，因此，目前一些需要復雜流路的微流控芯片多采用有機聚合物制作，相應的加工制備方法也以軟光刻技術為主，可以實現不規則曲面的三維結構制造。
在微尺度環境中，液體的流體現象與宏觀尺度上有著顯著的不同，重力產生的相對效應大大降低，而表面張力和毛細管力導致的阻力很大。因此，需要通過微泵、電泳、離心等方法驅動芯片中微尺度液體的流動，再通過微分離器、微混合器、微反應器等在芯片上實現各種反應[6]。
微流控芯片體積非常小，信號檢測器要具有更高的靈敏度和信噪比，更快的響應速度，才能滿足臨床檢驗要求的低檢測限、高靈敏度、良好的重復性和較寬的線性范圍等。因此，激光誘導熒光[7]、電化學和化學發光[8]等多種檢測手段已經被用在微流控芯片中，對樣品進行快速、準確和高通量分析。