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医学部生物医学工程学院张会生教授团队孔湉湉博士在 《Nature Communications》发表论文

文章来源: 作者:生物医学工程学院 发布时间:2017年04月19日 点击数: 字体:

医学部生物医学工程学院张会生教授团队孔湉湉博士与香港大学王立秋教授合作,利用机械方法动态控制仿生表面的浸润性,并实现微液滴在空气以及在水下的多种实时操纵,研究论文"Mechano-regulated surface for manipulating liquid droplets"4月4日在国际著名学术期刊《Nature Communications》(Nature Communications 8, Articlenumber:14831(2017),doi:10.1038/ncomms14831)上在线发表,孔湉湉博士和王立秋教授是论文共同通讯作者,深圳大学是共同通讯单位。

利用微小液滴实现化学反应和生物医学检测的微量化有助于减少反应试剂、减短反应时间、调控局部反应条件、增加反应精度。这些反应的进行依赖于对液滴进行诸如吸附、运输、释放、混合、分离等精准操作。目前已有的微液滴操控方法包括电浸润(electro-wetting)和微流控(microfluidics)等,但这些方法依赖于一系列费用高昂的仪器和较高的技术操作门槛,很难在普通实验室和医院应用。针对以上问题,研究团队从水蝽(Mesovelia)在水面行走的机理中获得灵感,制造出了由超疏液的多孔网状结构和可机械伸缩的亲液微纤维构成的微装置,模拟水蝽的长足和尖端爪子,成功实现了对微液滴的精准操控。该微装置可以实现无损耗地抓取、释放、运输十几纳升的单个或多个微小的水液滴、油液滴甚至有机溶剂液滴,并能在这些微液滴中实现化学反应。研究团队还拓展了该方法的应用环境,实现了在水下对微小有机溶剂液滴的实时操控。相比电浸润、微流控等方法,该微装置制作成本低、操作简便,同时还能避免在操作过程中不同试剂或不同样本之间的交叉污染,在基于微液滴的生物化学检测领域有很好的应用前景。这项工作得到国家自然科学基金委、香港研究资助局的资助。

该研究成果链接:https://www.nature.com/articles/ncomms14831

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