微流控微液滴芯片潛在優(yōu)勢
1、樣品需求少
在滿足檢出限要求范圍內,可將分析樣品根據(jù)實驗需求由連續(xù)流分割為分散流(微液滴) ,從而避免了因連續(xù)流充滿整個通道而造成的試劑浪費。另外,微液滴體積為納米級,從而減少分析時對樣品和試劑用量的需求,這一點在醫(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
很多時候對樣品的分析都涉及到物質的混合反應,當流體通道尺寸減小到微米級時,由于雷諾系數(shù)太小(0. 01～100) ,微通道內流體成穩(wěn)定的層流狀態(tài),所以很難實現(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實現(xiàn)快速均勻的混合。
3、裝置操作簡單
微流控連續(xù)流系統(tǒng)因通道內樣品溶液相互貫通,所以在檢測分析時對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,有時還需要集成很多閥門,所以整體裝置制作工藝較為復雜。而離散化微液滴操控系統(tǒng)因其分析單元為微液滴,作為一個完整分 析單元的微液滴之間并無直接關聯(lián),所以在一定程度上降低了芯片的制作要求。同時,通過調節(jié)流體流速比即可改變微液滴內組分含量和微液滴間的混合。如果采 取多相流法,只需幾個微量注射泵和一套檢測系統(tǒng)便可以實現(xiàn)在微流控芯片上對微量物質的合成和檢測。
4、重復性好
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)對氣體有一定的通透性,這對于那些以PDMS為芯片材料,且對實驗環(huán)境要求苛刻的分析研究會造成一定影響。但微液滴被互不相溶的惰性連續(xù)相包埋 其中,這大大增強了微液滴內活性組分的抗干擾性。另外,每個微液滴都是一個獨立的分析單元,因此相應地高了檢測的重復性。
5、易于精確操控
基于介質的電潤濕法在操控單個微液滴上已顯示出了強大的靈活性,通過電腦編程控制可精確地實現(xiàn)通道內微液滴的傳輸、混合和分離。同時,通過不斷優(yōu)化對芯片通道的設計以及對相關理論研究的深入,多相流法同時對大量微液滴的精準操控技術也將越來越成熟。