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澳大成功研发新型微流控技术

高压交流电场的驱动下定向喷射出的“卫星液滴”

图1、高压交流电场的驱动下定向喷射出的“卫星液滴”

澳门大学微电子研究院的团队研发出一种于微晶片上加样的新型技术,不但优化了芯片上配液的操作,还极大的提高了配液效率,将有望用于可携式生化实验分析设备的开发,实现科技成果转化,助力大湾区科技创新建设。此项研究成果已获国际知名期刊《lab on a chip》刊登,并被选为当期内封面文章。

微流控技术因其微型化、集成化、消耗小等优势,一直被认为在生物医学研究中具有巨大的发展潜力和前景,被称为“晶片实验室”。然而经过数十年的发展,微流控技术并没有如预期般在日常科学研究中广泛运用。微流控平台普遍不为传统实验人员所采用的一个原因就是,相比传统生化实验中用移液器配液的方法,微流控技术中的非常规的样品操作复杂且固化。在微流控晶片上,一般通过在特定结构中混合不同流体或者控制两个液滴的融合以实现样品配液,这使得配液浓度控制复杂而困难。澳大此项研究通过在玻璃微晶片上设计特殊的电极结构,使样品液滴在高压交流电场的驱动下定向喷射出“卫星液滴”并被拾取至其他样品液滴中,以此实现样品在晶片上的转移和分配。通过外部电信号控制,可以便捷地在5pL~20nL范围内对样品递送体积进行灵活精确控制,极大程度地接近传统移液器的配液方式,避免了复杂繁琐的操作程式。

研究团队表示,这一技术为科研人员提供了简便灵活的片上配液方法,搭建了传统实验平台和微流控技术之间的桥梁,有助于真正实现“晶片实验室”。同时为高通量可携式平台的搭建提供了强而有力的工具,结合团队在核酸检测、药物筛选等领域积累的经验和成果,此项技术将有望用于可携式生化实验分析设备的开发,实现科技成果转化,助力大湾区科技创新建设。

澳大微电子研究院助理教授贾艳伟为文章的通讯作者,博士研究生李浩然为第一作者,博士生沈韧、澳大教授马许愿和麦沛然也为该研究做出了重要贡献。该项研究由澳门特别行政区科学技术发展基金资助(檔案编号:0053/2019/A1, 110/2016/A3 及 SKL-AMSV(UM)-2020-2022)和澳门大学资助(檔案编号:MYRG2017-00022-AMSV 及 MYRG2018-00114-AMSV)。相关研究“打开/关闭卫星液滴喷射以在数位微流系统上灵活地传送样品”可浏览:

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/lc/d0lc00701c#!divAbstract

文章来源: 澳门大学  以传播知识、有益学习和研究为宗旨。 转载仅供参考学习及传递有用信息,版权归原作者所有,如侵犯权益,请联系删除。 

GUANJIANCI:satellite droplet,digital microfluidics