化腐朽为神奇:基于气阀的多种液滴原位形成

开发具有等同或类似于现有的生物医学系统性能的,简单,便携的微流控器件是当前学术界和工业界关注的热点。众所周知,在微流控器件中,气栓是大家避之不及的麻烦,它可扰乱层流,损伤细胞,甚至破坏整个微流控系统的稳定性和整体性。但是,香港城市大学机械与生物医学工程系的王钻开教授及其研究团队却将这个避之不及的麻烦巧妙地转变为有利的帮手,并在液滴原位形成方面取得了创新性的重要进展

在这项研究中,通过利用材料的疏水性,且通过精确控制微管道的几何结构,使得特定区域形成了精美的气栓阵列。随后,这些气栓阵列被赋予了有效的功能成为气阀,用于辅助多种液滴阵列的原位形成。在气阀的帮助下,液滴的形成摆脱了传统方法中的精密压力泵,仅仅采用手动方式进样。最后,此研究成功得到了单组分的液滴阵列,多组分的液滴阵列,具有浓度梯度的液滴阵列,成对出现的液滴阵列,甚至粘度系数较高的血液液滴阵列和难以控制的气泡阵列。除此之外,该团队通过引入油相,可随时关闭空气阀,使得这些液滴阵列被释放,以用于下游应用,如生物检测,细胞选择性培养和药物筛选等。

该气阀辅助的液滴原位形成方法,不仅操作简便易行,而且功能多元化,可以作为一种普适方法减轻科研的经济负担与工作负荷,并有望促进便携式检测设备的探索和发展,具有较强的经济和实用价值。

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