微流控微液滴芯片潛在優(yōu)勢(shì)
1、樣品需求少
在滿足檢出限要求范圍內(nèi),可將分析樣品根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求由連續(xù)流分割為分散流(微液滴) ,從而避免了因連續(xù)流充滿整個(gè)通道而造成的試劑浪費(fèi)。另外,微液滴體積為納米級(jí),從而減少分析時(shí)對(duì)樣品和試劑用量的需求,這一點(diǎn)在醫(yī)藥中間體等珍貴樣品的分析上顯得尤為重要。
2、混合速度快
很多時(shí)候?qū)悠返姆治龆忌婕暗轿镔|(zhì)的混合反應(yīng),當(dāng)流體通道尺寸減小到微米級(jí)時(shí),由于雷諾系數(shù)太小(0. 01～100) ,微通道內(nèi)流體成穩(wěn)定的層流狀態(tài),所以很難實(shí)現(xiàn)快速均勻的混合,而微液滴只需數(shù)秒甚至數(shù)微秒便可以在蜿蜒的通道內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速均勻的混合。
3、裝置操作簡(jiǎn)單
微流控連續(xù)流系統(tǒng)因通道內(nèi)樣品溶液相互貫通,所以在檢測(cè)分析時(shí)對(duì)微芯片整體的密封性要求很高, 不能有死體積,更不能有泄露之處,有時(shí)還需要集成很多閥門,所以整體裝置制作工藝較為復(fù)雜。而離散化微液滴操控系統(tǒng)因其分析單元為微液滴,作為一個(gè)完整分 析單元的微液滴之間并無直接關(guān)聯(lián),所以在一定程度上降低了芯片的制作要求。同時(shí),通過調(diào)節(jié)流體流速比即可改變微液滴內(nèi)組分含量和微液滴間的混合。如果采 取多相流法,只需幾個(gè)微量注射泵和一套檢測(cè)系統(tǒng)便可以實(shí)現(xiàn)在微流控芯片上對(duì)微量物質(zhì)的合成和檢測(cè)。
4、重復(fù)性好
現(xiàn)在被廣泛用于制作微流控芯片材料的聚二甲基硅氧烷( PDMS)對(duì)氣體有一定的通透性,這對(duì)于那些以PDMS為芯片材料,且對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境要求苛刻的分析研究會(huì)造成一定影響。但微液滴被互不相溶的惰性連續(xù)相包埋 其中,這大大增強(qiáng)了微液滴內(nèi)活性組分的抗干擾性。另外,每個(gè)微液滴都是一個(gè)獨(dú)立的分析單元,因此相應(yīng)地高了檢測(cè)的重復(fù)性。
5、易于精確操控
基于介質(zhì)的電潤(rùn)濕法在操控單個(gè)微液滴上已顯示出了強(qiáng)大的靈活性,通過電腦編程控制可精確地實(shí)現(xiàn)通道內(nèi)微液滴的傳輸、混合和分離。同時(shí),通過不斷優(yōu)化對(duì)芯片通道的設(shè)計(jì)以及對(duì)相關(guān)理論研究的深入,多相流法同時(shí)對(duì)大量微液滴的精準(zhǔn)操控技術(shù)也將越來越成熟。