融入纤维的微流控安装无望成为全重生化检测利器

麻省理工学院（MIT）的研讨人员曾经将微流控技巧整合到单根纤维中，从而可以以更庞杂的方法处置更年夜量的流体。研讨人员凭仗这种办法得以完成多种新使用，尤其是在医疗测试范畴。

由电子工程师、资料迷信家和微零碎技巧专家构成的多学科团队曾经研收回一种办法，处理微流控安装只能在微不雅标准应用的挑衅。如麻省理工学院旧事稿中所述，如许就能扩展微流控安装的应用规模。

今朝微通道面对的限制

微流控安装是具有微通道的小型零碎，可用于化学或生物医学的测试和研讨，如处置巨大血滴并停止测试。平日，这些安装被制作在相似微型芯片的构造上，供给一种以微不雅体积混杂、别离和测试流体的方法。

麻省理工的研讨人员若何在长纤维中整合导线和微流控通道

图片显示了麻省理工的研讨人员若何在长纤维中整合导线和微流控通道，并展现了细胞分选的才能——将活细胞从逝世细胞平分分开来，由于这两种细胞对电场的反响分歧。以绿色显示的活细胞被拉向通道的外边沿，而逝世细胞（以白色显示）则被拉到中间，许可它们被送入独自的通道

到今朝为止，微流控安装对那些须要更年夜量液体来检测微量物资的法式而言协助不年夜。但是，研讨人员在旧事宣布会上表现，麻省理工学院的研讨任务改动了这一近况，将微流控技巧引入全新的“微观”办法。该项目标次要研讨人员之一，麻省理工学院的研讨生Rodger Yuan表现，这项任务也丰厚了微流控安装的尺寸和外形选择。

今朝，微流控安装受限于这种零碎所应用的硅晶圆尺寸，异样也限制了流体流过的通道外形。Yuan指出，“过来20年内，年夜多半微流控研讨都采取芯片方式停止，由于微加工办法十分实用于在庞杂陈列下制造高精度通道。”

现有的微流控安装只要正方形或矩形截面，Yuan弥补道，“硅片技巧十分合适制造矩形横截面的微流控安装，除此之外的其他请求则须要专业技巧。该技巧也能制造三角形横截面的微流控安装，但仅限于某些特定角度。”

冲破硅技巧的一种新办法

由Yuan及其团队开辟的基于光纤的新办法经过完成通道内各类截面外形来冲破硅片技巧的局限，包含星形、十字形或蝴蝶结状。特别使用，如那些须要在生物样品中主动分选分歧品种细胞的使用会发明这些新外形将十分有效。Yuan说道，“我们引见了一种以纤维方法制造微流控安装的新办法，该办法与传统基于芯片的方式比拟具有诸多优势。”

研讨人员应用被称为预成型件的超年夜聚合物圆柱体开辟纤维。它包括最终纤维所需切实其实切外形和资料，但外形更多。如许可以协助研讨人员以十分准确的设置装备摆设完成制造。

迷信家们将预成型件加热并加载到滴塔中去。预成型件被拉过喷嘴，喷嘴将其膨胀成一根直径为预成型件直径四分之一的窄纤维，并保存一切外部外形和陈列。

研讨人员指出，该工艺的共同之处在于资料也被拉长了1600倍。这意味着，例如100毫米长（4英寸长）的预成型件酿成160米长（约525英尺）的纤维。麻省理工学院电气工程系传授，专注于生物微技巧研讨的Joel Voldman表现，该办法使得研讨人员可以克制现有微流控安装固有的长度限制。

他持续说道，“有时分，你须要加工好多资料，由于你所寻觅的器械十分罕有。”这使得该技巧特殊实用于检测在流体中以十分小浓度存在的微不雅物体，例如数百万正常细胞中的大批癌细胞，由于“纤维可以随意率性拉长，长度许可液体留在通道内并与之互相感化的工夫变得更长。”Voldman说明道。研讨人员在《美国迷信院院报》（ Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS）上揭橥了一篇与他们的研讨任务相干的论文。

与传统微流控安装比拟的几处分歧

麻省理工学院团队研讨人员开辟的微流控安装与传统安装有几处分歧。其一是微通道可以依据长度需求停止制造，许可不连续的液体活动。平日的微流控安装经过在微型芯片下去回轮回的办法制造长通道，但由此发生的歪曲和迂回将有能够改动通道轮廓并影响液体活动的方法。

新微流控安装零碎许可将电子元件（如导线）整合到纤维中，应用介电泳的办法把持细胞。细胞将遭到通道两侧两根导线之间发生的电场的分歧影响。

Voldman表现，为了测试该安装，研讨人员应用这种方法来掌握电压，以便以高流速推进和拉动细胞。在实验中，他们将逝世亡细胞从活细胞平分选出来，验证了该安装履行此类义务的效力。

Yuan表现，团队筹划持续开辟该安装，以加强其区分分歧细胞纤细差别的才能，并扩大其在其他范畴的使用。

他持续说道，“起首，我们正在努力于进一步开辟细胞别离效力、通量和选择性，以实用于罕见细胞别离，如从血液平分离轮回细胞。其次，我们很快乐我们的光纤流控平台可以顺应细胞别离之外的新范畴，我们愿望光纤流控零碎的共同功能可以处理各类使用中的成绩。”

但是，研讨人员也标明了他们不希冀他们的办法代替今朝的微流控战略，更多地是作为对微流控技巧的弥补，为以前无法完成的特定用处摊平路途。(100yiyao.com）

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