在這項(xiàng)研究中，我們回顧了將微流體液滴中的樣品處理與不同分離技術(shù)（包括液相色譜、質(zhì)譜和毛細(xì)管電泳）相結(jié)合的各種策略。與液滴微流控接口的分離技術(shù)代表了分析化學(xué)的新興趨勢，其中微到飛升液滴充當(dāng)微反應(yīng)器，分析模塊之間的橋梁，以及樣品處理和分離/檢測步驟之間的目標(biāo)分析物載體。這樣可以克服分離科學(xué)中遇到的障礙，特別是模塊集成度低、工作體積不相容以及不同操作階段之間的交叉污染。出于這種液滴分離接口的目的，本文綜述了截至 2023 年5月關(guān)于該主題的所有著作的不同儀器設(shè)計(jì)，以及我們對各自優(yōu)勢和考慮因素的看法。還討論了液滴界面分離策略在有限樣品量下的演示和性能。

液滴微流控是微流控的一個(gè)特定分支，專注于多相微流控流動(dòng)。在液滴微流控中，流體在微通道內(nèi)以不混溶的流動(dòng)（例如，油流中的水滴）被分離成離散的體積。它涉及微量（μL）至飛升（fL）的產(chǎn)生、操作、反應(yīng)、分析和篩選，這些離散功能單元可以是液滴、顆粒或氣泡。在過去十年中，液滴微流控已成為生物測定、生物分析和高通量篩選研究的有力工具。它的使用確實(shí)可以帶來以下優(yōu)點(diǎn)：減少樣品和試劑的消耗，無交叉污染（因?yàn)槊總€(gè)步驟/反應(yīng)都是在孤立的液滴中進(jìn)行的，不與其他液滴接觸），在運(yùn)輸過程中不會(huì)由于樣品塞擴(kuò)散或分散到相鄰區(qū)域而稀釋樣品，樣品在通道表面的吸收有限（由于周圍的油）， 由于快速熱交換以及液滴內(nèi)部的混合和傳質(zhì)增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了高通量操作。液滴微流控在藥物篩選、細(xì)胞分選、數(shù)字聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）、細(xì)胞和生化分析等方面的不同應(yīng)用可以在不同的工作和評論中找到。

在微尺度液體分離科學(xué)中，成熟的技術(shù)包括液相色譜（LC）和毛細(xì)管電泳（CE）。質(zhì)譜（MS）也可以被認(rèn)為是一種基于質(zhì)荷比的特殊分離技術(shù)。無論使用何種分離技術(shù)，在處理復(fù)雜的樣品基質(zhì)（例如生物體液）時(shí)，通常都需要進(jìn)行樣品預(yù)處理，以提高分離效率和檢測靈敏度。到目前為止，由于這些步驟之間的工作體積不兼容，因此在集成和自動(dòng)化系統(tǒng)中，前沿樣品處理/處理和下游分離步驟的無縫耦合仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。此外，如果水溶液（即不同步驟中的樣品、廢物和試劑）沒有完全解離，則很難防止目標(biāo)分析物在集成系統(tǒng)中從一個(gè)步驟到另一個(gè)步驟的運(yùn)輸過程中的交叉污染和樣品擴(kuò)散。當(dāng)使用傳統(tǒng)的管內(nèi)樣品預(yù)處理方案時(shí)，小瓶中所含預(yù)處理樣品的最終體積通常為50μL，最高可達(dá)mL范圍。它們遠(yuǎn)大于進(jìn)樣到分離或檢測步驟所需的體積（例如，用于進(jìn)樣到CE系統(tǒng)的nL - 亞μL范圍和>樣品瓶中的樣品體積為10μL）。因此，如果方案中未包含另一個(gè)濃縮步驟（凍干、過濾、捕獲柱等），則大部分預(yù)濃縮和純化的樣品體積將被浪費(fèi)。為了避免在從樣品處理到分離步驟時(shí)浪費(fèi)預(yù)處理的樣品，報(bào)告了將分離通道用作在線和在線樣品處理的微反應(yīng)器的努力。如果樣品基質(zhì)中的干擾物吸附到通道壁或固定相上，則可能會(huì)帶來一些分離性能不理想和/或通道堵塞的問題。為了克服這些挑戰(zhàn)，在將微流控液滴與分離技術(shù)接口的新興趨勢中，微米/納米液滴被用作目標(biāo)分析物在下游分離之前或分離后區(qū)室化的載體。在這種情況下，多步驟樣品處理過程在分離通道外的微流控液滴中進(jìn)行。這反過來又提供了操作靈活性，因?yàn)榉蛛x步驟與樣品預(yù)處理步驟完全分離。這種解離還避免了干擾物對分離通道（用于微量色譜和電泳）或電離模塊的意外侵入，以便通過MS進(jìn)行檢測。此外，液滴彼此隔離，并與外部接觸隔離。因此，消除了樣品處理步驟之間和外部環(huán)境之間的交叉污染。通過液滴微流控實(shí)現(xiàn)這些步驟的小型化，還可以減少試劑和樣品的消耗，加速反應(yīng)，并實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化/并行化。與傳統(tǒng)的樣品處理宏系統(tǒng)相比，這些可以帶來更高的通量和更低的運(yùn)營成本。

在這篇綜述中，我們?nèi)娓攀隽藢⒒谖⒘骺匾旱蔚臉悠诽幚砼c不同的分離技術(shù)（即LC、CE和MS）相結(jié)合的不同策略。為此，討論了不同的儀器設(shè)計(jì)及其各自的優(yōu)點(diǎn)和局限性，以及它們是否適用于樣品量有限的分析應(yīng)用。近年來，有50多篇關(guān)于該主題的研究文章，這是一個(gè)新興趨勢，為復(fù)雜基質(zhì)中的（生物）分子分析提供高度集成的高性能工具。

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