对于微流控芯片，必须将材料从微通道中放入和取出，还要从纳升级流量的流体中获得可靠信号。一些研究者建议将微流控技术与“中等流体”结合，——以小型化的方式附加到中等尺寸的设备中，可以浓缩样品，易于检测。生物学家还受他们所使用微孔板的几何限制。Caliper和其他的一些公司正在开发可以将样品直接从微孔板装载至芯片的系统，但这种操作很具挑战性。美国Corning公司Po Ki Yuen博士认为，要说服生产商将生产技术转移到一个还未证明可以缩减成本的完全不同的平台，是极其困难的。微流控芯片的用途有什么？单分子免疫微流体生物传感芯片是微流控技术在超高灵敏度生物检测领域的一大应用。中国台湾微流控芯片共同合作
通过微流控芯片检测，有助于改进诊断性能、发现尚未被识别的致病性自身抗体。随着微流控免疫芯片的推广，自身抗体检测成为微流控免疫芯片的重要研究方向之一。此类芯片的设计不同于其他免疫芯片，用于自身抗体检测的微流控芯片须将自身抗原固定在芯片表面。Matsudaira等人通过光活性剂将自身抗原共价固定在聚酯平板上，利用光照射诱导自由基反应实现固定，不需要自身抗原的特定官能团。Ortiz等人将3种自身抗体通过羧基端硫醇化而固定在聚酯表面，用于检测乳糜泻特异性自身抗体，该微流控芯片的敏感性接近商品化酶联免疫吸附试验试剂盒。广东微流控芯片设备工程在微流控芯片上检测所需要被检测的样本量体积往往只需要微升级别。
硅片微流道加工在微纳器件中的应用拓展：硅片作为MEMS工艺的主流材料，在微流控芯片中兼具机械强度与加工精度优势。公司利用深硅刻蚀（DRIE）技术实现高深宽比（>20:1）微流道加工，深度可达500μm以上，适用于高压流体控制、微反应器等场景。硅片表面通过热氧化或氮化处理形成绝缘层，可集成微电极、压力传感器等功能单元，构建“芯片实验室”（Lab-on-a-Chip）系统。例如，在脑机接口柔性电极芯片中，硅基微流道与铂铱电极的集成设计，实现了神经信号记录与药物微灌注的同步功能，其生物相容性通过表面PEG涂层优化，可长期植入体内稳定工作。公司还开发了硅片与PDMS、玻璃的异质键合技术，解决了不同材料热膨胀系数差异导致的应力问题，推动硅基微流控芯片在生物医学、环境监测等领域的跨学科应用。
微流控芯片反应信号的收集和分析的难题：由于反应体系较小，故而只产生较低的信号强度，如何收集并分析芯片中产生的信号，是微流控芯片研究的另一项重点，因此，微流控芯片大多需要庞大的信号读取和分析设备。近年来便携性、自动化、敏感的新型微流控芯片读取设备受到科研人员关注。Hu等设计和制造的自动化微流控芯片检测仪器，体积小，功能完善，能够自动连接微流控芯片压力出口和蠕动泵的负压连接器，精确地操控微量液体，并通过内置检测和分析模块，实现自动化、可重复的快速免疫分析。此外一些团队已设计出体积更小的手持式设备用于定量测量反应信号微流控芯片技术用于药物筛选。
美国Caliper Life Sciences公司Andrea Chow博士认为，微流控技术的成功取决于技术上的跨界联合、技术和应用，这三个因素是相关的。他说：“为形成联合，我们尝试了所有可能达到一定复杂性水平的应用。从长远且严密的角度来对其进行改进，我们发现了很多无需经过复杂的集成却有较高使用价值的应用，如机械阀和微电动机械系统（MEMS）。改进的微流控技术，一般用于蛋白或基因电泳，常常可取代聚丙烯酰胺凝胶电泳。进一步开发的微流控芯片可用于酶和细胞的检测，在开发新prescription面很有用。深硅刻蚀实现 500μm 以上深度微流道，适用于高压流体控制与微反应器。天津微流控芯片发展趋势
热压印工艺实现硬质塑料微结构快速成型，降低小批量生产周期与成本。中国台湾微流控芯片共同合作
lab-on-chip 产生的应用目的是实现微全分析系统的目标－芯片实验室，目前工作发展的重点应用领域是生命科学领域。当前（2006）研究现状：创新多集中于分离、检测体系方面；对芯片上如何引入实际样品分析的诸多问题，如样品引入、换样、前处理等有关研究还十分薄弱。它的发展依赖于多学科交叉的发展。目前媒体普遍认为的生物芯片（micro-arrays），如，基因芯片、蛋白质芯片等只是微流量为零的点阵列型杂交芯片，功能非常有限，属于微流控芯片（micro-chip）的特殊类型，微流控芯片具有更广的类型、功能与用途，可以开发出生物计算机、基因与蛋白质测序、质谱和色谱等分析系统，成为系统生物学尤其系统遗传学的极为重要的技术基础。中国台湾微流控芯片共同合作
