熱透鏡顯微( Thermal lens microscopy，TLM) 檢測
        熱透鏡技術(shù)有兩個激光器產(chǎn)生兩柱激光，其中激發(fā)光柱激發(fā)樣本，探針光柱測量折射率的變化。由于光吸收分子的濃度與熱透鏡效應(yīng)成線性相關(guān)關(guān)系，所以通過測量由于TLS 導(dǎo)致的探針光柱的會聚或分散可以進行定量分析。TLM 適于結(jié)合微流道檢測，因為微流控芯片中矩形流道中的檢測比在圓形的毛細(xì)管中更容易校準(zhǔn)。Kitamori 及其研究組在微流控芯片上細(xì)胞培養(yǎng)及TLM 檢測分析方面多有建樹。微流控芯片上細(xì)胞培養(yǎng)和對流體的控制，可以高度模擬細(xì)胞在體內(nèi)的真實環(huán)境，而TLM 可以實時無標(biāo)記地監(jiān)測細(xì)胞對外界刺激條件的響應(yīng)。Jang 等用TLM 在微流控芯片上研究了流體切應(yīng)力對成骨細(xì)胞分泌表達蛋白的影響。在連續(xù)灌流的玻璃微芯片系統(tǒng)中培養(yǎng)可表達GFP 標(biāo)記基因的鼠MC-3T3 E1 成骨細(xì)胞，用TLM 測量芯片上堿性磷酸酶( ALP) 的表達，證明在微流道中，切應(yīng)力( 0． 07 dyne /cm2 ) 作用能增加成骨細(xì)胞的GFP 表達和分化; 另外在含有骨形成蛋白2 的分化培養(yǎng)基中，微流道中細(xì)胞培養(yǎng)上清液中ALP 活性達到常規(guī)48 孔板靜態(tài)培養(yǎng)下活性的10 倍。此微芯片細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)能自動化長時期( 10 天) 監(jiān)測細(xì)胞并進行成骨細(xì)胞分化分析。Sato 等用石英玻璃微流控芯片培養(yǎng)鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，然后將含有神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的溶液注入到芯片上刺激培養(yǎng)的神經(jīng)元釋放逆行信使分子花生四烯酸，之后用UV-TLM 檢測分析。測量的信號強度依賴于谷氨酸溶液的濃度，而且神經(jīng)元釋放逆行信使分子也與谷氨酸溶液的濃度相關(guān)。這個系統(tǒng)適合于細(xì)胞釋放超痕量化學(xué)物質(zhì)的時間變化監(jiān)測。微流控芯片TLM 檢測系統(tǒng)還可以模擬和監(jiān)測細(xì)胞體內(nèi)環(huán)境下對多種刺激條件的細(xì)胞響應(yīng)，用于代謝和藥物篩選。Goto 等在玻芯片上培養(yǎng)巨噬細(xì)胞樣細(xì)胞，通過控溫設(shè)備控制芯片3 個不同區(qū)域溫度不同，然后用TLM 監(jiān)測細(xì)胞在脂多糖刺激下NO 的釋放過程( 見下圖） 。與常規(guī)方法相比，對于NO 的檢出限從1 ×10 － 6 mol /L 降低到7 ×10 － 8mpl /L，檢測時間由24 h 縮短到4 h。

        TLM 由于其高檢測靈敏性和高分辨率，還用于監(jiān)測微流道上單個細(xì)胞表面及內(nèi)部分子的分布情況，并且可以定量檢測識別目標(biāo)分子。Tamaki 等用小型TLM 結(jié)合微芯片監(jiān)測成神經(jīng)細(xì)胞瘤-神經(jīng)膠質(zhì)瘤雜交細(xì)胞中細(xì)胞色素C在凋亡過程中由線粒體到胞質(zhì)溶膠中的分布過程。在芯片微槽( 體積為1 μL) 中培養(yǎng)細(xì)胞以模擬細(xì)胞的體內(nèi)環(huán)境，在微流道進行流體操縱和檢測，細(xì)胞色素C 的含量約為10 － 20 mol。此外Kakuta等發(fā)展了一種芯片上TLM 免疫分析檢測方法，在凝膠上檢測了腦鈉素與其抗體相互作用的結(jié)合活性。TLM 檢測極其靈敏，與微流控結(jié)合對于細(xì)胞研究的模型已經(jīng)建立起來，可以對單個細(xì)胞無創(chuàng)、實時檢測，將是微系統(tǒng)的一個重要發(fā)展應(yīng)用技術(shù)。檢測時需要精細(xì)的光學(xué)校準(zhǔn)以達到檢測的最佳配置。

                                                                               圖為：基于微芯片的生物分析系統(tǒng)