超疏水修飾基材聯(lián)合德國(guó)M2點(diǎn)樣儀助力實(shí)現(xiàn)非圓形液滴精準(zhǔn)成型

近日，一項(xiàng)新型微量液體點(diǎn)印技術(shù)引發(fā)關(guān)注 ——Pavel Levkin 教授及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種特殊顯微鏡載玻片。通過(guò)德國(guó)M2 automation公司的皮升/納升級(jí)生物芯片儀在這種載玻片上點(diǎn)樣，能讓納升級(jí)液滴自動(dòng)呈現(xiàn)三角形、十字形、矩形、星形等多種非圓形形態(tài)，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備，僅靠表面“設(shè)計(jì)”就能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)操控。
 

這項(xiàng)技術(shù)的核心在于載玻片的特殊表面處理。團(tuán)隊(duì)在基材上構(gòu)建了不同形狀的親水區(qū)域，周圍則覆蓋超疏水涂層。當(dāng)使用M2的生物芯片點(diǎn)樣儀將液滴精準(zhǔn)滴加至載玻片后，會(huì)立即順應(yīng)親水區(qū)域的輪廓成型，全程無(wú)擴(kuò)散、無(wú)融合、無(wú)殘留，實(shí)現(xiàn)了液滴形態(tài)的精準(zhǔn)控制。

不同形狀的成型僅需 1-5 個(gè)液滴組合，具體取決于目標(biāo)尺寸。整個(gè)過(guò)程采用非接觸式操作，無(wú)需泵體、管道等輔助設(shè)備，完全依靠物理作用和精準(zhǔn)快速的滴加技術(shù)完成，簡(jiǎn)化了操作流程的同時(shí)提升了穩(wěn)定性（圖1）。

圖1 M2公司的生物芯片點(diǎn)樣儀在疏水基材上各種形狀點(diǎn)樣效果展示
 

視頻中還展示了技術(shù)的另一大突破 ——拉普拉斯壓力的實(shí)際應(yīng)用。團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了一種特殊處理后的載玻片。在這種載玻片的開放通道中，由于特殊的涂層技術(shù)，導(dǎo)致通道中間區(qū)域的曲率更高。當(dāng)使用M2的生物芯片點(diǎn)樣儀將液體點(diǎn)入中間區(qū)域后，由于曲率的差異形成了壓力差，使得液體能夠自動(dòng)向低壓側(cè)流動(dòng)。這一設(shè)計(jì)再次擺脫了對(duì)外部動(dòng)力設(shè)備的依賴，僅通過(guò)巧妙的表面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，就實(shí)現(xiàn)了液滴的自主遷移，為開放式微流控系統(tǒng)提供了全新解決方案（圖2）。

圖2 M2公司的生物芯片點(diǎn)樣儀在疏水基材上利用拉普拉斯壓力點(diǎn)樣效果展示
 

該技術(shù)的出現(xiàn)為多個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了新的可能性。在開放式微流控領(lǐng)域，其無(wú)需封閉管道的特性將簡(jiǎn)化系統(tǒng)搭建；在生物檢測(cè)領(lǐng)域，可控的液滴形態(tài)和位置能提升檢測(cè)的精準(zhǔn)度與效率；同時(shí)，它在可控液滴放置相關(guān)的科研與工業(yè)場(chǎng)景中也具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，有望推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)升級(jí)。

M2-automation位于德國(guó)，專注于提供納升-皮升級(jí)超微量點(diǎn)樣生物芯片應(yīng)用領(lǐng)域的解決方案及服務(wù)。自公司成立即以來(lái)，20年始終致力于開發(fā)高精度高靈活性生物樣品噴點(diǎn)液體處理平臺(tái)，
M2系列產(chǎn)品采用接觸式/非接觸式點(diǎn)樣技術(shù)，可輕松實(shí)現(xiàn)包括但不限于納米柱、微陣列、微針等各種標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化生物芯片制備，廣泛應(yīng)用于微流控、生物傳感器、臨床快檢（POCT）等領(lǐng)域。 

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