1. 数字液滴微流控平台简介
数字液滴微流控平台由微液滴控制器(图 1)、微液滴控制软件(图 2)和数字微流控芯片(图 3)三部分构成,可用于数字液滴微流体操控, 可在软件操作界面控制微液滴的转移、混合、分裂等一系列单元操作。
图1 数字微流控液滴平台ZX-DMF01
图2 数字液滴平台控制软件

图3.数字微流控芯片(左图:ITO玻璃上极板;右图:PCB板电极下极板)
2. 数字液滴微流控芯片技术的原理
数字微流控(Digital Microfluidics, DMF)是一种新兴的基于介电润湿原理(Electrowetting-on-dielectric, EWOD)对离散液滴进行自动化控制的全范围微液滴操纵技术。通过依次对电极通电,可实现皮升及以上级别液滴的运输、生成、合并、分裂等基本操作。它的优点在于成本低廉、加工简单、集成化程度高和控制程序化,在样本制备、反应、分析、回收等方面具有重要的意义。
3. 数字液滴微流控平台的功能
数字微流控芯片与微液滴控制器的夹具连接后,通过微液滴控制软件控制电极的通电,可以实现的微液滴控制操作有移动(Moving)、分裂(Splitting)、合并(Merging)和分液(Dispensing),这四种基本液滴控制的电极通电流程如图4所示。基于这四种基本操作,客户可以在PCB芯片上实现微液滴混匀、分裂、合并、生成等功能(图5)。
图4四种基本的液滴控制
图5 PCB芯片上的微液滴控制
4. 数字液滴微流控芯片技术的应用
数字微流控作为一种全新的微尺度、全范围离散流体操控技术,是对传统微流控技术的一场革新。针对传统微流控技术操控复杂、技术门槛高等不足,数字微流控提供了操控全自动化、程序化的解决方案。这种新型的液滴操控方式不仅为化学合成、生物分析、药物筛选等研究提供了新的技术和手段,在即时检测、临床诊断等方面也具有广阔的发展空间。
(1)细胞操控、分选;
(2)单细胞研究;
(3)微量样本制备;
(4)Lab-on-a-Chip或自动化免疫检测等研究。
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