微流控技術是指把化學和生物等領域中涉及的樣品制備、反應、分離、檢測、細胞培養(yǎng)、分選、裂解等基本操作單元集成到一塊幾平方厘米甚至更小的芯片上，由微通道形成網(wǎng)絡，以可控流體貫穿整個系統(tǒng)，用以實現(xiàn)常規(guī)化學、生物、材料、光學等不同實驗室的各種功能的一種技術。在過去的20年里，微流體技術的應用得到大幅增長，從通過液滴生成技術在單個液滴中進行數(shù)百萬次反應到利用“器官芯片”進行藥物篩選和疾病診療等。Microfluidic是點成Cellix提供的一套微流控技術集成系統(tǒng)。本文將簡要介紹該系統(tǒng)的應用原理和領域。

點成Microfludic系統(tǒng)的應用

液滴生成

液滴生成的應用范圍廣泛，不僅限于藥物發(fā)現(xiàn)和診斷，還涉及食品和化妝品生產(chǎn)等領域和工業(yè)應用。液滴生成技術有助于節(jié)省成本，對于高通量單細胞分析等領域具有明顯優(yōu)勢。

液滴是如何生成的呢？

液滴是通過在具備某種幾何形狀的微流控芯片中使用微流控泵精確控制不混溶的液體（通常是水基和油基）來生成的。微流控芯片的幾何形狀通常包括交叉流（cross flow）、流動聚焦（flowfocusing）、同流聚焦（Co-Flow focusing）等。

如何進行液滴生成實驗？

一般來說，要執(zhí)行液滴生成實驗，您需要：2個用于連續(xù)相和分散相的流量控制的微流體泵（或1個泵上的2個通道），2個用于實時反饋油相和水相流量的流量傳感器，微流控芯片，液滴，表面活性劑，將微流控芯片與泵連接的管道。

點成Microfluidic利用壓力泵（上）和注射泵（下）在流動聚焦裝置中生成油包水液滴。

器官芯片

器官芯片是微流控芯片中的一種，它能夠培養(yǎng)模擬人體器官一些關鍵功能的細胞。相較于傳統(tǒng)的2D細胞培養(yǎng)，器官芯片在模擬人體器官真實生理環(huán)境上具有顯著的優(yōu)勢，這對藥物研發(fā)具有重要意義。另外，器官芯片的發(fā)展甚至有可能消除動物實驗。

如何進行器官芯片研究？

為了進行器官芯片研究，您需要模擬體內生理條件的器官芯片，輸送培養(yǎng)基或其他試劑的微流體泵，主動反饋流量控制的流量傳感器以及用于容納培養(yǎng)基的樣品存儲器。通過在器官芯片中培養(yǎng)細胞，這些芯片通過細胞培養(yǎng)瓶或其他容器和流量傳感器連接到微流體泵，以確保將培養(yǎng)基和其他試劑精確輸送到芯片中的細胞。

點成Microfluidic利用壓力泵單通道進行芯片上的細胞培養(yǎng)

審核編輯 黃昊宇