近日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院微納系統(tǒng)與仿生醫(yī)學(xué)研究中心研究員陳艷團(tuán)隊(duì)和加州大學(xué)戴維斯分校教授潘挺睿、Cheemeng Tan團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)出新型微流控納升移液機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了納升級(jí)液體的自動(dòng)化高精度分配。相關(guān)研究結(jié)果以Microfluidic Cap-to-Dispense (μCD): A universal microfluidic-robotic interface for automated pipette-free high-precision liquid handling為題在線(xiàn)發(fā)表于Lab on a chip上（DOI: 10.1039/c9lc00622b），并被遴選為封底論文重點(diǎn)介紹。潘挺睿、陳艷、Cheemeng Tan是該論文的共同通訊作者，王晶晶、鄧卡與周楚青為論文共同第一作者。

微流體裝置越來(lái)越多地應(yīng)用于微量液體處理作業(yè)。然而，由于缺乏世界到芯片（world-to-chip，宏觀(guān)到微觀(guān)）的接口，難以與現(xiàn)有自動(dòng)化設(shè)備聯(lián)合使用并實(shí)現(xiàn)移液工作的高度自動(dòng)化。因此，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地提出了機(jī)器人-微流控接口的概念，設(shè)計(jì)了一種基于微流控結(jié)構(gòu)的容器蓋，稱(chēng)為cap-to-dispense(μCD)，并能無(wú)縫對(duì)接自動(dòng)化液體處理機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化納升移液的目的。μCD液體處理平臺(tái)提供了一個(gè)通用的方法連接機(jī)器人和標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室常用液體容器。它利用機(jī)器人系統(tǒng)的高精度和高靈活性，實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)的識(shí)別、抓取和定位輸送；同時(shí)，采用微流控自適應(yīng)打印，實(shí)現(xiàn)高精度的按需體積分配。

與大多數(shù)生物實(shí)驗(yàn)室中通常使用的移液系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)在納升到微升量級(jí)的移液效率和準(zhǔn)確性上大大提高。它的優(yōu)點(diǎn)在于：全自動(dòng)機(jī)器人界面，可以實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作，包括識(shí)別、捕獲、定位、釋放；高精度納升級(jí)可調(diào)移液體積控制，以及接近于零的死體積；模塊化微流控芯片設(shè)計(jì)，易于復(fù)制和組合；低成本可拋式打印頭，杜絕樣本間交叉污染；普適性和靈活性，適用于廣泛的生物操作。得益于以上優(yōu)點(diǎn)，μCD有望成為通用的移液機(jī)器人平臺(tái)。

該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金(31600689, 31570861)、廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(2016ZT06D631)等的資助，并得到中科院超導(dǎo)電子學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員宓現(xiàn)強(qiáng)、深圳先進(jìn)院生物醫(yī)藥和技術(shù)研究院研究員羅茜、加州大學(xué)戴維斯分校教授Bruce D. Hammock的指導(dǎo)與幫助。

圖1. Lab on a Chip封底圖：微流控納升移液機(jī)器人

圖2. μCD系統(tǒng)及其打印原理示意圖

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