Lab-on-a-chip 과 같은 바이오 칩에 있어서 주된 관심사 중의 하나는 극미량의 분석 시료와 반응약품을 가능한 한 신속하게 혼합함으로써 검사에 소요되는 시간을 단축하는 것이다. 미소유체요소 내의 유동은 유속이 극히 느리기 때문에 혼합이 잘 이루어지지 않는다. 따라서 효율적인 미소 혼합기의 제작이 중요해지는데 아래 그림은 공초점현미경 (Confocal microscope)을 사용하여 미소 혼합기 유로 단면에서 관측된 형광영상이다. 이처럼 미소유체요소의 개발에 있어서 유동가시화 기법의 기여도가 계속적으로 증대되고 있으나 아직까지 유동 측면의 깊이 있는 연구가 진행되지 못하여 정량화된 표준적 검사기법이 개발되지 않은 실정이다.이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 방법 중 가장 널리 공인된 방법은 1998년 미국에서 개발된micro-PIV로서 통상적인 PIV 계측 방법을 미소척도유동에 적용한 것이다. Micro-PIV는 마이크로 척도의 유동을 포착하기 위하여 직경 1μm 이하, 일반적으로는 직경 100~300nm의 추적입자를 유동장에 첨가하고 펄스 형태의 레이저광을 2회 조사한다. 유동을 따라 이동하는 추적입자는 레이저광에 의하여 여기, 형광을 발하는데 2장의 입자영상을 비교, 처리하면 입자의 이동변위 및 속도를 계산할 수 있다.
  
 
아래 그림들은 micro-PIV를 이용하여 측정된 미소 유로 (300mm x 50mm) 내부에서의 유속분포를 나타낸 것으로 3차원적인 유속분포의 미소구조가 잘 나타나 있다. 이러한유동 정보를 기초로 하여 미소 혼합기 등의 유동특성 및 성능을 예측 혹은 검증할 수 있다.
 
 
 
 

공초점 현미경이라고 번역되는 confocal microscope 는 원래 세포 구조 연구 목적으로개발되었으나 일반 광학현미경과 주사전자현미경 (SEM; Scanning Electron Microscope) 의 단점을 보완하고 있기 때문에 최근 들어 반도체 부품 및 재료의 3차원 미세구조 관측 등의 목적으로 널리 응용되고 있다.
일반 광학현미경은 조직의 한 단면에 대한 2차원적인 영상을 얻을 수 밖에 없고, 입체적인 관찰이 가능한주사전자현미경 (SEM; Scanning Electron Microscope) 도 관찰 시료를 준비하는 전처리 과정이나 코팅과정에서 시료에 심각한 변형이 가해진다. 따라서 물질대사 현상과 같이 살아 있는 세포의 입체 구조의 변화를 시간에 따라 관찰하기 위하여 confocal microscope 가 개발되었다.
Confocal microscope 의 원리는 아래 개념도에서 처럼 시료 (specimen)으로부터 대물렌즈(objective lens) 를 통하여 광검출기 (detector) 에 이르는 빛의 경로 상에 pinhole을 설치하여 시료의 특정한 단면을 통과하는 빛, 즉 특정 단면의 영상만을 pinhole 로서 걸러내는 것이다. 이때 pinhole 을 시료의 두께 방향 으로 적절히 이동시키면 입체적인 영상을 재구성할 수 있다.

 
 
 
Confocal microscope 는 pinhole 을 어떻게 이동시키는가에 따라서 Stage scanning 방식, Beam Scanning 방식, Spinnng disk 방식 등으로 구분되는데 Beam Scanning 방식 중의 하나인 Laser Scanning Confocal Microscope (LSCM) 이 일반적으로 사용되고 있는데 그 개략적인 구성을 아래 그림에 나타내었다.