微流控芯片的研究現(xiàn)狀

現(xiàn)如今，微流控芯片技術(shù)與多種檢測(cè)手段相結(jié)合，涉及顆粒、蛋白質(zhì)、細(xì)胞多種物質(zhì)的檢測(cè)等諸多應(yīng)用領(lǐng)域，且該技術(shù)日趨微型化、多功能化、高度集成化。

用 PDMS 制作出一種多層結(jié)構(gòu)的微流控芯片，該種芯片將檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)氨基酸這一過程中的各種功能單元集成到一起，實(shí)現(xiàn)了高度集成化的同時(shí)又得到了很好的電泳分離效果。研究出了基于毛細(xì)管的微流控芯片，對(duì)微液滴的生成和微液滴包裹技術(shù)的發(fā)展帶來了深遠(yuǎn)的影響；采用立體光刻技術(shù)制作出三維軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)的微流控芯片，能夠很好地解決二維結(jié)構(gòu)的微流控芯片遇到的親水性和疏水性問題；為代表的課題組利用載玻片的邊緣拼裝出微米級(jí)的微通道，為微液滴技術(shù)開創(chuàng)了新思路；利用毛細(xì)套件做成 T 型通道結(jié)構(gòu)的微流控芯片，既能與 PDMS 通道很好地結(jié)合又能復(fù)制顆粒聚焦過程。

微液滴的形成及操縱的研究現(xiàn)狀

用油作連續(xù)相、水作分散相在正交結(jié)構(gòu)的微流控芯片中成功制備出微液滴并分析了作用于液滴生成過程中的各種力的影響，通過實(shí)驗(yàn)得出了液滴在不同結(jié)構(gòu)微通道中的排列方式。最先用 PMMA 制作出 T 型結(jié)構(gòu)的微流控芯片并通過實(shí)驗(yàn)研究了流體的流型。設(shè)計(jì)出十字型微通道結(jié)構(gòu)的芯片并用其成功生成水包油包水（W/O/W）及油包水包油（O/W/O）的微液滴。研究了流式聚焦結(jié)構(gòu)的微流控芯片中微液滴的生成機(jī)理并成功制備出單分散及多分散的液滴乳液。

通過加入隔膜閥來調(diào)節(jié)并控制液滴的生成大小及頻率，不用調(diào)節(jié)流速即可實(shí)現(xiàn)。首次運(yùn)用共軸流法來制備微液滴，并提出直接在毛細(xì)管的尖端生成微液滴以及在毛細(xì)管尖端下游的分散相噴射區(qū)生成微液滴這兩種不同的液滴生成機(jī)理。將若干個(gè)共軸流模塊集成到一起，成功制備出大小、形狀不同的乳液及顆粒。