微流控技術(shù)是一種通過微小的通道和微型裝置對流體進行精確操控和分析的技術(shù)，它是現(xiàn)代醫(yī)學技術(shù)發(fā)展過程中的一種重要的生物醫(yī)學工程技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景和重要性，它在高通量分析、個性化醫(yī)療、細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)化市場上的應(yīng)用。若要達到工業(yè)化應(yīng)用級別，需要上千甚至上萬個波滴制備微流控單元同時運行，需要投入大量的流體泵、流體儲罐和相關(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

　　近年來液滴微流控集成化放大方法的主要研究進展，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圖(b)液滴粒徑分布圖;

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

　　(d)其制備的液滴光學圖;

　　(e)液滴粒徑分布圖;

　　(f)和液滴制備過程光學圖

　　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)其制備的液滴光學圖；

　　(c)樹形網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)臺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)每個噴嘴的大液滴制備量隨液滴直徑的變化。

　　基于被動分裂形成液滴的微流控:

　　圖五、基于被動分裂形成液滴的微流控單元

　　圖六、基于被動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)計均基于等效假設(shè)和簡化推導，網(wǎng)絡(luò)的實際流體分配均勻程度未得到模擬或?qū)嶒灥牧黧w分配數(shù)據(jù)直接驗證。

　　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，操作過程簡單、容易實現(xiàn)，但對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。

　　液滴模板進一步合成功能微球時一般為非連續(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導致液滴易聚并，液滴及功能微球的均勻性降低，因此，如何通過液滴模板實現(xiàn)大量單分散功能微球的連續(xù)生產(chǎn)仍是一個挑戰(zhàn)。

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