微流控是指對(duì)微尺度流體，特別是亞微米結(jié)構(gòu)進(jìn)行精確控制和操控的一種技術(shù)，傳統(tǒng)的單相微流控芯片技術(shù)發(fā)展出了微液滴芯片，三入口T型微液滴芯片設(shè)計(jì)Z早由芝加哥大學(xué)Rustem F. Ismagilov教授首先提出并在之后的幾年中得到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。微流控是一個(gè)包含了微加工和生物工程，物理學(xué)，化學(xué)，工程學(xué)的交叉學(xué)科。微表明了如下特性：（1）裝置本身占用體積小（2）能量消耗低（3）體積微小（4）容量微小。

優(yōu)勢(shì)

微流控芯片微液滴操控系統(tǒng)具有一系列潛在優(yōu)勢(shì):

(1)較好的重復(fù)性

如今，聚二甲基硅氧烷( PDMS)作為制作微流控芯片的材料被廣泛的應(yīng)用，其對(duì)氣體有一定的通透性，其會(huì)在一定程度上影響以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。然而互不相溶的惰性連續(xù)相包將微液滴埋其中,這使得微液滴內(nèi)活性組分的抗干擾性大大增強(qiáng)了。除此之外，,每個(gè)微液滴均為一個(gè)獨(dú)立的分析單元,所以使得檢測(cè)的重復(fù)性相應(yīng)地提高了。

(2)精確操控容易

以介質(zhì)的電潤濕法為基礎(chǔ)，對(duì)于個(gè)微液滴的操控的靈活性已顯示出了強(qiáng)大。通道內(nèi)微液滴的傳輸、混合和分離能夠通過電腦編程控制可精確地實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)通過深入研究相關(guān)理論以及對(duì)芯片通道的設(shè)計(jì)不斷優(yōu)化，發(fā)展出了越來越成熟的多相流法同時(shí)對(duì)大量微液滴的jing準(zhǔn)操控技術(shù)。

(3)簡單的裝置操作

由于微流控連續(xù)流系統(tǒng)通道內(nèi)樣品溶液相互貫，因此在檢測(cè)分析時(shí)，有著很高的微芯片整體的密封性要求。死體積不能有。泄露之處更不能有。有時(shí)還需要有很多閥門集成。因此整體裝置有著較為復(fù)雜的制作工藝。而離散化微液滴操控系統(tǒng)由于微液滴是其分析單元作為一個(gè)完整分析單元的微液滴之間并沒有直接關(guān)聯(lián)，因此使得芯片制作的要求在一定程度上降低了。與此同時(shí)，微液滴間的混合以及微液滴內(nèi)組分含量能夠通過對(duì)流體流速比的調(diào)節(jié)就能被改變。若采取多相流法,僅僅需要一套檢測(cè)系統(tǒng)與幾個(gè)微量注射泵就能夠使得在微流控芯片上對(duì)微量物質(zhì)的合成和檢測(cè)得以實(shí)現(xiàn)。

(4) 需要的樣品少

在檢出限范圍滿足要求后，能夠按照實(shí)驗(yàn)需求將分析樣品由連續(xù)流分割為分散流(微液滴) ,從而使得因連續(xù)流充滿整個(gè)通道而造成的試劑浪費(fèi)得以避免。除此以外，微液滴體積為納米級(jí)，從而使得分析時(shí)對(duì)樣品和試劑用量的需求減少。這一點(diǎn)對(duì)于分析醫(yī)藥中間體等珍貴樣品顯得特別重要。

(5)較快的混合速度

很多時(shí)候，對(duì)物質(zhì)的混合反在分析樣品的時(shí)候均會(huì)涉及。當(dāng)流體通道尺寸減小到微米級(jí)時(shí),因?yàn)槔字Z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),因此快速均勻的混合很難實(shí)現(xiàn)。然而只需數(shù)秒甚至數(shù)微秒，微液滴就能夠使得快速均勻的混合在蜿蜒的通道內(nèi)得以實(shí)現(xiàn)。

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