一张图读懂综述：液滴微流控技术研究现状与未来发展

笑看风云

导读
近日，香港大学岑浩璋教授团队发表综述，主要讨论了液滴微流控的研究进展，液滴高通量产生和操作背后的基础物理原理，还总结了液滴衍生材料和基于液滴的芯片实验室生物技术的应用。相关研究成果以“Development and future of droplet microfluidics”为题发表在《Lab on a chip》上。

本文要点：

1、首先探讨了液滴生成机理和不同流道结构的液滴生成规律。
2、总结了液滴衍生材料和基于液滴的芯片实验室生物技术的应用。
3、对液滴微流控技术在工业生产和生物医学分析中的未来发展方向进行了展望。

一张图读懂全文：


毛细管设备和聚二甲基硅氧烷（PDMS）设备在生成液滴方面的优势：
毛细管设备：
1、毛细管设备能够产生大小和形状一致的液滴。
2、毛细管设备的三维结构可确保液滴形成过程中连续相完全包围分散相。
3、毛细管设备与多种溶剂兼容，几乎可以与任何液相生成乳液。
4、玻璃毛细管设备的润湿性易于控制，便于生成多种乳液。
PDMS设备：
1、使用软光刻技术由PDMS制作的微流控芯片是为上游调整液流和下游操作液滴而定制设计的。
2、PDMS设备可为精确液滴操作进行定制设计，常见的几何形状包括交叉流、流动聚焦和阶跃乳化。
3、PDMS设备制造精度高、密封性好、透明度高，非常适合液滴微流体应用。
4、PDMS的可变形特性允许定期压缩微流体通道，从而对液滴的形成进行主动控制。
总体而言，毛细管设备和PDMS设备适合于生产具有精确控制和均匀性的液滴，在微流体和生物技术领域实现了广泛的应用。


图1.液滴生成的配置。


图2.液滴衍生材料。


图3.一些液滴操作模块的示意图。


图4.基于液滴的芯片实验室在生物技术中的应用。
论文链接：https://doi.org/10.1039/D3LC00729D

原文地址：https://zhuanlan.zhihu.com/p/679599473