微流控技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入“尋常百姓家”

據(jù)麥姆斯咨詢報道，過去十年，微流控技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入“尋常百姓家”。即插即用式裝置和特定應(yīng)用設(shè)置的商業(yè)可用性，得以將這項革新性技術(shù)交付給非專家用戶，支持他們拓展食品、化妝品和藥物傳輸領(lǐng)域的研究。

對乳膠微滴、納米粒和脂質(zhì)體尺寸的微調(diào)能力，與傳統(tǒng)批量生產(chǎn)技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)勢，甚至可以實現(xiàn)以前無法實現(xiàn)的生產(chǎn)過程。此外，通過并行操作多張微流控芯片來增加產(chǎn)量，可以保證在整個生產(chǎn)規(guī)模上實現(xiàn)一致且可預(yù)測的控制。

隨著微流控技術(shù)的普及，實驗室也正在尋找更多的應(yīng)用技術(shù)，科學(xué)家們想要購買能夠解決應(yīng)用問題的具體解決方案。制造商必須與客戶對話，以對其實驗室現(xiàn)有和長期的潛在需求建立清晰的認(rèn)知。

通過與最新的微流控應(yīng)用保持同步，制造商可以確保持續(xù)提供實驗室所需的一切，不管是該領(lǐng)域?qū)＜宜璧膯为毥M件，還是非專業(yè)用戶所需的現(xiàn)成系統(tǒng)。

為科學(xué)家們提供研究工具

過去，制造商會出售單獨的微流控組件——芯片、連接器和微泵，并不真正了解客戶的預(yù)期應(yīng)用，但是現(xiàn)在這一局面已經(jīng)發(fā)生了變化。

現(xiàn)在，人們對科學(xué)家所做的事情產(chǎn)生更大的興趣，開始了解他們的工作并提供向前邁進(jìn)所需的工具。吸引非微流控專業(yè)的科學(xué)家是該技術(shù)得以廣泛采用的關(guān)鍵，其中一種方法是提供針對特定應(yīng)用定制的即用型系統(tǒng)，包含啟動和快速運行所需的一切，并且只需要簡單的培訓(xùn)。

這種方案使用戶相信，制造商采納了他們的意見，并提供可以解決問題的完整解決方案。而不只是簡單地丟給他們一套組件，讓他們自己想辦法去做?？茖W(xué)家們不需要了解所有的技術(shù)細(xì)節(jié)，只需要知道該系統(tǒng)是否可以完成該項工作。

另一方面，有些研究人員對微流控技術(shù)非常熟悉。這些用戶經(jīng)常需要為特定應(yīng)用指定系統(tǒng)，或需要一個能夠根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整的開放平臺，以適應(yīng)不斷變化的應(yīng)用。在這種情形下，定制化套件可以滿足上述需求，將指定的單獨組件與定制化系統(tǒng)結(jié)合，用于藥物開發(fā)、微粒生成或細(xì)胞包覆封裝等應(yīng)用。

廣泛地應(yīng)用

如今，增長最快的應(yīng)用領(lǐng)域是將藥物包覆封裝在可生物降解的聚合物中，以緩慢釋放藥物。不同于口服止痛藥的“快速出擊”，這類藥物可以在數(shù)小時或數(shù)天內(nèi)從聚合物中緩慢釋放出來，從而持續(xù)提供較低劑量的藥物。該應(yīng)用需要一個經(jīng)過設(shè)計的微泵，能夠非常平滑、精準(zhǔn)地控制流量，確?？芍貜?fù)產(chǎn)生大小一致的液滴。

最近的一項開發(fā)成果也顯示了藥物傳輸應(yīng)用的潛力，它是一種基于脂質(zhì)體的系統(tǒng)。脂質(zhì)體是由脂質(zhì)雙分子層形成的疏水膜包圍的含水核心，可以負(fù)載疏水或親水分子。脂質(zhì)雙分子層可以與其它雙分子層（如細(xì)胞膜）融合，將脂質(zhì)體內(nèi)容物傳遞至人體內(nèi)的作用部位。

雖然制藥行業(yè)是微流控技術(shù)的主要用戶，但是小型生物科技公司和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)也對該技術(shù)產(chǎn)生了興趣。研究人員正在廣泛使用微流控技術(shù)進(jìn)行單細(xì)胞包覆，例如，將探索單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組RNA測序（scRNA-Seq）作為一種工具，可以簡單且穩(wěn)固地獲取數(shù)千個單細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄組。前所未有地實現(xiàn)對細(xì)胞水平組織的深入了解。

目前，微流控技術(shù)的另一大真正“熱門”的領(lǐng)域是不斷發(fā)展的芯片實驗室技術(shù)，輔以器官芯片的概念，旨在用微流控芯片模仿器官功能。

除了生物分析應(yīng)用，微流控技術(shù)也與諸多領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)。實際上，液滴生成的乳液，其粒徑可以實現(xiàn)從納米粒到微乳再到大液滴。化妝品、食品和染料等產(chǎn)品都是液滴，因此微流控技術(shù)在這些行業(yè)和其它領(lǐng)域均具有巨大潛力。如香奈兒等化妝品公司，正在試驗在實驗室規(guī)模使用微流控技術(shù)。對他們而言，下一步是將產(chǎn)程放大，以制造更大量的產(chǎn)品，上述目標(biāo)可以通過使用多個微流控系統(tǒng)并行處理來實現(xiàn)。

總結(jié)

自20世紀(jì)80年代以來，微流控技術(shù)已經(jīng)走過了漫長的道路。如Dolomite Microfluidics等公司不僅開發(fā)了易于組裝的單個組件，包括微泵、芯片和傳感器，也開發(fā)了完整的系統(tǒng)，使該技術(shù)更容易被廣泛的研究人員、專家和非專業(yè)人士所接受。

時至今日，科學(xué)家們可以花更多的時間去開發(fā)微流控技術(shù)的新應(yīng)用，而不是專注于技術(shù)的提高。

隨著該技術(shù)越來越普及，可延伸的應(yīng)用也將如雨后春筍一般不斷涌現(xiàn)。