澳大優化晶片取得進展！向「晶片實驗室」邁進

2020-10-30 澳門大學

澳門大學微電子研究院的團隊研發出一種於微晶片上加樣的新型技術，不但優化了晶片上配液的操作，還極大的提高了配液效率，將有望用於可攜式生化實驗分析設備的開發，實現科技成果轉化，助力大灣區科技創新建設。此項研究成果已獲國際知名期刊《lab on a chip》刊登，並被選為當期內封面文章。

高壓交流電場的驅動下定向噴射出的「衛星液滴」

微流控技術因其微型化、集成化、消耗小等優勢，一直被認為在生物醫學研究中具有巨大的發展潛力和前景，被稱為「晶片實驗室」。然而經過數十年的發展，微流控技術並沒有如預期般在日常科學研究中廣泛運用。微流控平臺普遍不為傳統實驗人員所採用的一個原因就是，相比傳統生化實驗中用移液器配液的方法，微流控技術中的非常規的樣品操作複雜且固化。在微流控晶片上，一般通過在特定結構中混合不同流體或者控制兩個液滴的融合以實現樣品配液，這使得配液濃度控制複雜而困難。澳大此項研究通過在玻璃微晶片上設計特殊的電極結構，使樣品液滴在高壓交流電場的驅動下定向噴射出「衛星液滴」並被拾取至其他樣品液滴中，以此實現樣品在晶片上的轉移和分配。通過外部電信號控制，可以便捷地在5pL~20nL範圍內對樣品遞送體積進行靈活精確控制，極大程度地接近傳統移液器的配液方式，避免了複雜繁瑣的操作程序。

沈韌（左）˴賈豔偉（中）˴李浩然（右）

研究團隊表示，這一技術為科研人員提供了簡便靈活的片上配液方法，搭建了傳統實驗平臺和微流控技術之間的橋梁，有助於真正實現「晶片實驗室」。同時為高通量可攜式平臺的搭建提供了強而有力的工具，結合團隊在核酸檢測、藥物篩選等領域積累的經驗和成果，此項技術將有望用於可攜式生化實驗分析設備的開發，實現科技成果轉化，助力大灣區科技創新建設。

澳大微電子研究院助理教授賈豔偉為文章的通訊作者，博士研究生李浩然為第一作者，博士生沈韌、澳大教授馬許願和麥沛然也為該研究做出了重要貢獻。該項研究由澳門特別行政區科學技術發展基金資助（檔案編號：0053/2019/A1, 110/2016/A3 及 SKL-AMSV(UM)-2020-2022）和澳門大學資助（檔案編號：MYRG2017-00022-AMSV 及MYRG2018-00114-AMSV）。相關研究「打開／關閉衛星液滴噴射以在數字微流系統上靈活地傳送樣品」可瀏覽：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/lc/d0lc00701c#!divAbstract

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