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(guò)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(lái)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(wèn)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(kāi)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(guò)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(guò)程中的各種力的影響，通過(guò)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(guò)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(guò)加入隔膜閥來(lái)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(lái)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。