三维微结构的数字微流芯片用于并行多种DNA分析

数字微流控是近年来发展起步的一种新兴技术，具有消耗的样品剂量少、样品处理更加便捷和省时、不容易造成样品污染、易于实现集成化等优点。因此，数字微流控对实现即时疾病检测、食物安全检测、环境污染检测等方面有着广阔的应用前景。

对于从少量可用样品中检测疾病的分子诊断技术而言，微型化和并行化是实现现场诊断（point-of-care testing）的关键因素。微流体芯片上可靠和精确的液滴分裂有助于实现这一目标。今年初，澳门大学模拟与混合信号超大规模集成电路国家重点实验室在英国皇家化学学会旗下期刊 Lab on a Chip 刊载题为“数字微流体芯片上用于精确和并行液滴分裂的三维微刀片结构”的论文。在该论文中，三维微刀片结构创造性地应用在由介质上电润湿（EWOD）力驱动的数字微流体芯片上，实现了精确、可逆、并行和体积可控的液滴分裂。特别是在有多个微刀片时，仅需要两个电极就可以在一次分裂中同时产生高达4个子液滴。使用这种技术，多种潜在的可引起败血症的病原体DNA可以从最小1微升的单个液滴中成功识别。而且，制备相同荧光团标记的DNA分子信标探针可以检测多个病原体标靶，使用常规的芯片外测定手段则非常难以实现，检测系统得以大大简化。

该数字微流控系统在多步骤生物化学的实际应用中具有很高的潜力，尤其是用于疾病诊断的后聚合酶链式反应（PCR）分子检测。基于此数字微流控技术的便携式DNA检测系统，对于隐藏疾病或传染疾病都可以进行检测，方便医疗人员于偏远落后山区诊断疾病，判断感染病原体，从而对症下药，避免贻误最佳的治疗机会。

文献链接：

A 3D microblade structure for precise and parallel droplet splitting on digital microfluidic chips

Lab Chip, 2017, 17, 896-904, DOI: 10.1039/C6LC01539E

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