【據(jù)美國麻省理工學(xué)院新聞中心1月19日報(bào)道】來自美國麻省理工學(xué)院的研究人員發(fā)明出一種新的硬件，這種硬件能夠利用電場使化學(xué)或生物溶液中的液滴在某個表面上移動并混合，這種方法能夠同時測試數(shù)千種化學(xué)反應(yīng)。研究人員認(rèn)為他們的系統(tǒng)能夠替代現(xiàn)在生物實(shí)驗(yàn)中常用的微流控設(shè)備，新的系統(tǒng)能夠讓溶液按規(guī)定軌跡移動，能夠更加有效、經(jīng)濟(jì)地完成規(guī)模更大的實(shí)驗(yàn)。麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室的教授Udayan Umapathi表示，傳統(tǒng)的微流控系統(tǒng)利用管道、閥門和泵來控制溶液流動，這就意味著它是一套機(jī)械的系統(tǒng)，需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)，并且容易崩潰。現(xiàn)在的生物實(shí)驗(yàn)需要控制體積越來越小的液滴，這就導(dǎo)致微流控系統(tǒng)越來越復(fù)雜，甚至需要搭建具有上百萬個連接的系統(tǒng)。在新的系統(tǒng)中，數(shù)千個液滴儲存在設(shè)備表面上，通過軟件控制液滴自動移動去完成生物實(shí)驗(yàn)。在過去的十年中，其他的研究團(tuán)隊(duì)嘗試過使用數(shù)字微流控系統(tǒng)或電子控制液滴來完成生物實(shí)驗(yàn)，但是他們的芯片是使用高端蝕刻科技完成的，對環(huán)境要求極高。Umapathi教授和他的同事們希望能夠降低成本，他們利用一塊打印的電路板，上面有一排電極，同時在電路板表面覆蓋一層密集的極小球型，不到1微米高，由疏水材料構(gòu)成，這樣液滴就能夠在電路板表面自由移動。他們利用高壓低頻信號和低壓高頻信號來控制整個系統(tǒng)，高壓低頻信號用于移動液滴，低壓高頻信號用于定位液滴，定位技術(shù)和觸屏手機(jī)使用的技術(shù)相同。研究人員們相信利用這套設(shè)備能夠大幅降低生物工業(yè)中的實(shí)驗(yàn)成本，比如，對于生物制藥公司，不僅能夠同時進(jìn)行多個實(shí)驗(yàn)，還能成百倍地減少吸液管的數(shù)量。這項(xiàng)研究成果也得到了生物公司BioBright的創(chuàng)始人和CEOCharles Fracchia的贊賞。相關(guān)研究成果已于本月發(fā)表在在線期刊MRS Advances上。

文獻(xiàn)鏈接：

http://news.mit.edu/2018/programmable-droplets-enable-high-volume-low-cost-biology-experiments-0119