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　　微流控技術(shù)是一種通過微小的通道和微型裝置對(duì)流體進(jìn)行精確操控和分析的技術(shù)，它是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中的一種重要的生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景和重要性，它在高通量分析、個(gè)性化醫(yī)療、細(xì)胞篩選等方面有著巨大的潛力，Aigtek安泰電子今天就將為大家分享一篇微流控領(lǐng)域研究成果，一起接著往下看吧~

液滴微流控技術(shù)可以在微通道內(nèi)合成各種功能微球，被廣泛應(yīng)在生物、醫(yī)療、制藥、環(huán)境等行業(yè)。但由于單人液滴制備微流控單元的產(chǎn)量低，阻礙了液滴微流控技術(shù)在工業(yè)化市場(chǎng)上的應(yīng)用。若要達(dá)到工業(yè)化應(yīng)用級(jí)別，需要上千甚至上萬(wàn)個(gè)波滴制備微流控單元同時(shí)運(yùn)行，需要投入大量的流體泵、流體儲(chǔ)罐和相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)備投資成本高，目操作難度大。因此，液滴微流控的集成化放大成為了液滴微流控技術(shù)面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)難點(diǎn)

　　近年來液滴微流控集成化放大方法的主要研究進(jìn)展，主要為基于剪切力形成液滴、基于界面張力形成液滴和基于被動(dòng)分裂形成液滴。

　　基于剪切力形成液滴的微流控集成放大:

　　圖1、基于剪切力形成液滴的微流控單元

　　圖2基于剪切力形成液滴微流控單元的集成化放大·梯形網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)流動(dòng)聚焦型液滴制備微流控單元的集成化放大裝置內(nèi)部。

　　(a)液滴的制備過程光學(xué)圖(b)液滴粒徑分布圖;

　　(c)樹形網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)流動(dòng)聚焦型液滴制備微流控單元的集成化放大裝置

　　(d)其制備的液滴光學(xué)圖;

　　(e)液滴粒徑分布圖;

　　(f)和液滴制備過程光學(xué)圖

　　基于界面張力形成液滴的微流控:

　　圖3、基于界面張力形成液滴的微流控單元

　　圖4、基于界面張力形成液滴微流控單元的集成化放大。

　　(a)梯形網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)臺(tái)階乳化液滴制備微流控單元的集成化放大裝置；

　　(b)其制備的液滴光學(xué)圖；

　　(c)樹形網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)臺(tái)階乳化液滴制備微流控單元的集成化放大裝置內(nèi)部液滴的制備；

　　(d)每個(gè)噴嘴的大液滴制備量隨液滴直徑的變化。

　　基于被動(dòng)分裂形成液滴的微流控:

　　圖五、基于被動(dòng)分裂形成液滴的微流控單元

　　圖六、基于被動(dòng)分裂形成液滴微流控單元的集成化放大.

　　(a)樹形網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)被動(dòng)分裂液滴制備微流控單元的集成化放大裝置內(nèi)部單乳液滴；

　　(b)雙重乳液滴的制備過程光學(xué)圖

　　ATA-7010高壓放大器

　　帶寬：（-3dB）DC~100kHz

　　電壓：2kVp-p（±1kVp）

　　電流：40mAp

　　功率：40Wp

　　壓擺率：≥445V/μs

　　可程控

　　總結(jié):

　　盡管通過類型各異的液滴制備微流控單元的集成化放大，已經(jīng)可大批量實(shí)現(xiàn)單分散液滴模板的制備，但還是存在很多問題需待解決:

　　在流體分配網(wǎng)絡(luò)分配均勻的前提下，制造誤差對(duì)液滴模板的均一性影響較大，因此，開發(fā)更高精度的微通道制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)更加均勻、尺寸更小的單分散液滴和微球的微流控法大量制備的重要保障。

　　目前流體分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)均基于等效假設(shè)和簡(jiǎn)化推導(dǎo)，網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際流體分配均勻程度未得到模擬或?qū)嶒?yàn)的流體分配數(shù)據(jù)直接驗(yàn)證。

　　目前微流控單元集成化放大裝置的應(yīng)用合成體系多為光引發(fā)聚合、溶劑揮發(fā)等體系，操作過程簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，但對(duì)于許多高附加值單分散微球的大量制備，比如可用于生物醫(yī)用等領(lǐng)域的海藻酸鈣、殼聚糖、聚乙醇等功能材料單分散微球的大量制備，仍需拓展微流控單元集成化放大裝置的應(yīng)用合成體系。

　　液滴模板進(jìn)一步合成功能微球時(shí)一般為非連續(xù)生產(chǎn)過程，需要二次操作合成微球，大量液滴模板保存以及二次操作過程時(shí)導(dǎo)致液滴易聚并，液滴及功能微球的均勻性降低，因此，如何通過液滴模板實(shí)現(xiàn)大量單分散功能微球的連續(xù)生產(chǎn)仍是一個(gè)挑戰(zhàn)。

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