复旦研发全新概念光控微流体新技术

    本报上海9月8日电（记者颜维琦 通讯员魏娜）在一块几平方厘米大小的芯片上集成生物和化学领域所涉及的基本操作单元，通过微流控技术完成不同的生物或化学反应过程，并对其产物进行分析……要实现这一设想，微流控系统的简化势在必行。9月8日，复旦大学材料科学系与聚合物分子工程国家重点实验室俞燕蕾教授团队关于光控微流体领域的最新研究成果发表在《自然》（Nature）杂志上。

    微量液体传输是涉及诸多领域的重要问题，昂贵液体药品的无损转移、微流体器件与生物芯片中的液体驱动等，都与之直接相关。近年来，伴随微流体芯片的自身尺寸不断缩小，功能单元数量日益增多，相应的外部驱动设备和管路越来越复杂，微流控系统的进一步简化成为制约微流体领域发展的瓶颈问题，亟待从根本上提出创新性的微流体驱动新机制。据研究团队介绍，驱动路径单一、驱动距离短、可驱动液体种类有限是现有光控微流体技术的主要缺陷。该项研究则利用微管光致形变产生毛细作用力，成为创新液体驱动机制、突破现有机制限制的基本方向。团队别出心裁地设计构建出一种管径，可在常用LED可见光源刺激下发生不对称变化的微米尺度液晶高分子微管执行器，兼具流体通道和驱动泵的双重功能。

    在明确液体驱动机制后，研究团队仿生设计了一种全新结构的线型液晶高分子材料，用于制成微管执行器。这种材料可自组装形成类同于生物动脉血管的纳米层状结构，拥有良好的机械性能，其断裂伸长率可达传统交联液晶高分子的100倍，能够以简便的溶液加工法制成多种形状，是新一代高性能液晶高分子光致形变材料。采用该材料，团队已成功构筑直形、Y形、S形及螺旋形自支撑微管执行器，可用于在光照条件下操控不同类型的液体运动。

    业界评价，该项技术超越现有的微流体操控技术，在微流体器件构筑材料及驱动机制两方面都有创新，是具有真正开创意义的优秀成果。俞燕蕾表示，作为一项基础性研究，该微管执行器有望在生物医药设备、生化检测分析、微流反应器、芯片实验室等诸多领域“大施拳脚”，应用价值相当可观。