【據(jù)美國麻省理工學院新聞中心1月19日報道】來自美國麻省理工學院的研究人員發(fā)明出一種新的硬件，這種硬件能夠利用電場使化學或生物溶液中的液滴在某個表面上移動并混合，這種方法能夠同時測試數(shù)千種化學反應。研究人員認為他們的系統(tǒng)能夠替代現(xiàn)在生物實驗中常用的微流控設備，新的系統(tǒng)能夠讓溶液按規(guī)定軌跡移動，能夠更加有效、經(jīng)濟地完成規(guī)模更大的實驗。麻省理工學院媒體實驗室的教授Udayan Umapathi表示，傳統(tǒng)的微流控系統(tǒng)利用管道、閥門和泵來控制溶液流動，這就意味著它是一套機械的系統(tǒng)，需要復雜的設計，并且容易崩潰。現(xiàn)在的生物實驗需要控制體積越來越小的液滴，這就導致微流控系統(tǒng)越來越復雜，甚至需要搭建具有上百萬個連接的系統(tǒng)。在新的系統(tǒng)中，數(shù)千個液滴儲存在設備表面上，通過軟件控制液滴自動移動去完成生物實驗。在過去的十年中，其他的研究團隊嘗試過使用數(shù)字微流控系統(tǒng)或電子控制液滴來完成生物實驗，但是他們的芯片是使用高端蝕刻科技完成的，對環(huán)境要求極高。Umapathi教授和他的同事們希望能夠降低成本，他們利用一塊打印的電路板，上面有一排電極，同時在電路板表面覆蓋一層密集的極小球型，不到1微米高，由疏水材料構成，這樣液滴就能夠在電路板表面自由移動。他們利用高壓低頻信號和低壓高頻信號來控制整個系統(tǒng)，高壓低頻信號用于移動液滴，低壓高頻信號用于定位液滴，定位技術和觸屏手機使用的技術相同。研究人員們相信利用這套設備能夠大幅降低生物工業(yè)中的實驗成本，比如，對于生物制藥公司，不僅能夠同時進行多個實驗，還能成百倍地減少吸液管的數(shù)量。這項研究成果也得到了生物公司BioBright的創(chuàng)始人和CEOCharles Fracchia的贊賞。相關研究成果已于本月發(fā)表在在線期刊MRS Advances上。

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http://news.mit.edu/2018/programmable-droplets-enable-high-volume-low-cost-biology-experiments-0119