受聚合物微流控系统启发的新型流量计

使用聚合物制造微流控系统是一个正在研究的研究领域，因为它在医学和工程应用中都有应用。

微流控是研究几何限制在微小尺度上的液体的行为、精确命令和控制，其中表面力大于体积力。使用这种技术，可以对少量样品进行科学分析，非常经济。

微流控技术已越来越多地用于各种应用。为了测量这种小样品的液体流速，需要非常精确的传感器，称为“微流控传感器”。

通常，为此目的使用精密注射泵和科里奥利质量流量计。这些传感器的一个问题是它们占用大量空间、价格昂贵且操作复杂。

为了使微流控传感器小型化，科学家们提出了一种替代方案。基于微机电系统 (MEMS) 的传感器。它们是理想的，因为它们成本较低、精度高和便携性。

MEMS可分为两种类型；热或非热。热流量传感器使用热交换强度来计算流速。这种方法可确保出色的测量灵敏度和准确度，以及低输出信号漂移。

存在其他非热流量传感器，例如流量检测，基于微波谐振器的整个电导差异和电子检测液滴产生频率的数字化体积分配系统。前一种类型由于其测量精度高，在市场上仍然更容易买到。

由于使用了最少量的样本，这种类型的传感器也引起了人们的关注，因为它是一种有用的设备，可用于执行分组、相互作用以及检测各种材料和颗粒等活动。 

DNA检测、药物递送以及其他针对SARS-CoV-2、疱疹、艾滋病毒和甲型、乙型和丙型肝炎等疾病的快速检测服务都使用了这项技术。

微通道——流量计内直径小于一毫米的液压通道——壁在切线和法线方向上都受到流体的压力。微通道内速度压力（法向应力）和（剪切应力）的变化会导致这种应力。

流体产生的张力与水平悬臂中的壁相切。同时，在弯曲的悬臂梁中，以一定角度向壁面增加应力，使悬臂梁沿流动方向移动并弯曲。

Mohammadamini等人(2022) 使用新形成的悬浮聚合物微流控装置进行了研究，以测量微通道中的液体流速。根据结果，垂直于流动的表面越大，进入悬臂的流体就越多，迫使它弯曲得更多。所构建的聚合物悬浮流量计检测流速范围为100 μl/min至1000 μl/min，灵敏度小于0.130 μm/(μl/min)。

结果还表明，对于精确测量，弯曲悬臂结构优于平面悬臂结构。因此，悬臂几何结构优于直流量计。

尽管该主题的利基市场很小，但该研究一直在尝试开发一种合适的微流控流量计。由于其基本结构仅由两片聚合物薄片组成，并且其制造所需的二氧化碳激光雕刻技术，建议的流量计具有合理的价格和简单的制造程序。

其他好处包括良好的灵敏度和基于不同流体流动的可预测的悬臂弯曲。在精密度和重现性方面，结果令人满意，错误率低于 2%。

该团队的调查建立在先前公认的微技术基础之上，并试图找到一种改进的流量计传感器，以准确测量小体积。  

这种技术的大规模生产并不完全经济，因此，对于商业化方面，应该使用更合适的检测技术，例如电容或电阻方法。

未来使用微流控芯片缩小组合物制备装置的进步可能会在临床环境中实现纳米药物产品的按需制造，从而允许根据患者数据高效制造和管理可定制的药物配方。

它还有望在制药技术和未来的医疗应用中发挥重要作用，包括药物生产和管理，以及智能分析。