微流控液滴技术及其在生物医学分析中的应用进展.pdf

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1、Vo1．27．No．8第27卷第8期化学研究与应用ChemicalResearchandApplicationAug．，20152015年8月文章编号：1004—1656(2015)08-1097-07微流控液滴技术及其在生物医学分析中的应用进展贾朋飞，蒋克明，刘聪，周武平，张涛，张志强，黎海文(中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，江苏苏州215011)摘要：微流控芯片微滴技术作为一种基于微流控芯片的操控微小体积液体的新技术，以分散的微滴单元作为微反应器，它大大强化了微流控芯片的高灵敏度、低消耗、高通量和自动化等优点，受到日益广泛的重

2、视，并在物理学、化学和生物学等领域中显示出巨大的应用潜力。文章叙述了微流控微滴领域的最新进展，对新的微滴生成技术及操控技术进行介绍，最后阐述了微滴技术在生物医学分析中的最新研究进展。关键词：微流控系统；微滴生成；微滴操控；生物医学分析中图分类号：0657．99文献标志码：AMicrofluidicdroplettechnologyanditsapplicationinbiomedicalanalysisJIAPeng．fei，JIANGKe—ming，LIUCong，ZHOUWu-ping，ZHANGTao，ZHANGZhi·qiang

3、，LIHai—wen(SuzhouInstituteofBiomedicalEnsineeringandTechnology，ChineseAcademyofSciences，Suzhou215011，China)Abstract：MierodroplettechnologyisanovelmethodoffluidmanipulationbasedonMicrofluidicsthatcontrolsdropletswithtinyliq。uidvolume．Thedropletunitfunctionsasamicro—reacto

4、r，whichgreatlyhighlightstheadvantagesofmierofluidiechipsuchashisensitivity，lowconsumption，high—throughputdetectionandautomation．Duetoincreasinglywidespreadattention，microdroplettech·nologyshowsgreatpotentialapplicationsinthefieldsofphysics，chemistryandbiology，etc．Hereweb

5、riefyreviewrecentadvancesonmicrofluidiccontrolsincludingdropletgeneration，manipulationandpotentialapplicationsofmierodropletinbiomedicalanalysis．Keywords：mierofluidicst；dropletgeneration；dropletmanipulation；biochemicalanalysis微流控芯片具有将生物化学等反应过程微缩简单、成本低、检测速度快、制作工艺简单、工艺兼在一个

6、微型平面化芯片上的能力，从而使生物化容性好等优点J，已经广泛应用于生物化学等研学分析的成本更低、反应更快、效率更高、可控性究领域。然而微流控系统的本身特性决定了它在更强LIJ。微流控芯片一体式进样系统仅采用一件某些实验条件下仍然有着不小的弊端，比如，微流注射泵即可实现进样芯片上样品的定量移液、驱控系统中流体的连续流动形式存在着Taylor分动控制及样品取样针的清洗等一系列功能，降低散、交叉污染等问题，且系统样品需求量较高，通了系统成本，对于芯片系统的分析及设备的开发道长度较长，这些问题都需要在实际运用中得到具有重要的实用价值J。微流控芯

7、片的多路微通解决J。微滴技术在芯片中产生微滴，其作为微道结构可对小型样本中多种标志物进行高通量的反应器很好地解决了与连续微流体有关的上述问测定，实时获取样品在不同用量、不同测定时间下题，通常微滴体积为0．05pL一1nL，生成速率可达的检测结果。多功能集成微流控芯片具有结构0．1—100Hz，将目标样品包裹在微滴内进行生物收稿日期：2014—11-13；修回日期：2ol5-04-24基金项目：中国科学院科研装备研制项目(YO1444)资助联系人简介：黎海文(1976-)，男，副研究员，主要从事基于微流控技术的体外诊断技术研究。E．mai

8、l：lihw@sibet．ac．eft1102化学研究与应用第27卷研究。然而，微流控芯片微滴技术仍面临着很多3总结与展望挑战：(1)微滴生成速率快，如果要从高速生成的微滴中获取有用的信息，则需要采取高灵敏