微流體設(shè)備利用微小空間利用它們?cè)谖⒊叨壬媳憩F(xiàn)出的特性來操縱非常少量的液體和氣體。們已在從噴墨打印到化學(xué)分析的應(yīng)用中證明了有用性，并且在個(gè)人醫(yī)學(xué)方面具有巨大潛力，它們可以使現(xiàn)在需要完整實(shí)驗(yàn)室的許多測試小型化，從而將它們命名為芯片實(shí)驗(yàn)室。

京都大學(xué)綜合細(xì)胞材料科學(xué)研究所 (iCeMS) 的研究人員從一個(gè)新方向著手研究微流控制，并提出了一種創(chuàng)新工藝來制造具有一些獨(dú)特特性和優(yōu)勢(shì)的設(shè)備。

由 Easan Sivaniah 教授領(lǐng)導(dǎo)的 iCeMS Pureosity 團(tuán)隊(duì)的秦德濤博士創(chuàng)建的新工藝描述出現(xiàn)在 Nature Communications上。

到目前為止，制造具有微流體通道的設(shè)備需要由多個(gè)組件組裝它們，從而引入可能的故障點(diǎn)。Pureosity 團(tuán)隊(duì)的流程不需要這樣的組裝。相反，它使用光敏化的普通聚合物和微型 LED 光源，通過一種新型的光刻技術(shù)創(chuàng)建自封閉、多孔、高分辨率的通道，能夠攜帶水溶液并將小生物分子彼此分離。

Pureosity 團(tuán)隊(duì)的最新進(jìn)展建立在他們的有組織微纖顫 (OM) 技術(shù)之上，這是一種先前發(fā)表在 Nature（2019 年）上的印刷工藝。由于 OM 工藝的獨(dú)特特征，微流體通道顯示與孔徑相關(guān)的結(jié)構(gòu)顏色。這種相關(guān)性也將流速與顏色聯(lián)系起來。

“我們看到了這一新工藝的巨大潛力，”Sivaniah 教授說。“我們將其視為微流體技術(shù)的全新平臺(tái)，不僅用于個(gè)人診斷，還用于小型傳感器和檢測器。”

微流控設(shè)備已經(jīng)被用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的即時(shí)診斷，以分析 DNA 和蛋白質(zhì)。未來，設(shè)備可能允許患者通過簡單地佩戴一個(gè)小貼片來監(jiān)測他們的重要健康指標(biāo)，以便醫(yī)療保健提供者可以立即對(duì)危險(xiǎn)癥狀做出反應(yīng)。

“最終將我們的技術(shù)用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用令人興奮，”當(dāng)前論文的合著者、助理教授 Masateru Ito 說。“我們正在邁出第一步，但令人鼓舞的是，胰島素和 SARS-COV2 殼蛋白等相關(guān)生物分子與我們的通道兼容。我認(rèn)為診斷設(shè)備是這項(xiàng)技術(shù)的一個(gè)充滿希望的未來。”

參考文獻(xiàn)：  Qin D、Gibbons AH、Ito MM 等。結(jié)構(gòu)顏色增強(qiáng)的微流體。納通。2022；13(1):2281。doi: 10.1038/s41467-022-29956-4