高通量微流控液滴的生成與優(yōu)化研究.pdf

1、微流控液滴是近年來(lái)在微流控芯片上發(fā)展起來(lái)的一種全新的操縱微小體積液體的技術(shù)。作為納升甚至皮升體積的微反應(yīng)器，液滴已經(jīng)應(yīng)用于快速酶反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究、細(xì)胞分析、DNA分析、蛋白結(jié)晶等領(lǐng)域。液滴微流控平臺(tái)能夠快速穩(wěn)定的產(chǎn)生尺寸可控、大小均勻的液滴，與傳統(tǒng)的微孔板法篩選工業(yè)酶相比，液滴微流控技術(shù)的篩選通量可以提高1000倍，因此，液滴微流控技術(shù)有巨大的潛力成為下一代的超高通量篩選平臺(tái)。針對(duì)目前我國(guó)對(duì)微流控液滴技術(shù)的相關(guān)研究還較少，本研究以液滴為基

2、礎(chǔ)，對(duì)影響微液滴自身的相關(guān)特性-液滴尺寸、生成通量、油包水液滴外層連續(xù)相選擇、液滴的穩(wěn)定性、擴(kuò)散性等參數(shù)進(jìn)行了研究，并對(duì)液滴微流控技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探索。
　　本研究采用模塑法制作了基于PDMS材料的多功能液滴微流控芯片，利用這些芯片，以添加3％(V/V)非離子型表面活性劑Abil EM90的礦物油為連續(xù)相，雙酶偶聯(lián)熒光反應(yīng)試劑為分散相，生成了油包水型的微液滴，液滴尺寸可控制在20～50μm之間，與單個(gè)細(xì)胞直徑（1～20μm）

3、大小相近，液滴生成速度約3.6×104～1.8×105個(gè)/h。顯微鏡下觀察液滴尺寸均一性和單分散性良好。
　　實(shí)驗(yàn)以生成的液滴為微反應(yīng)器，對(duì)重要氨基酸（谷氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸）進(jìn)行了液滴包埋，并對(duì)包埋氨基酸液滴的穩(wěn)定性、擴(kuò)散性和生物活性兼容性等進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，生產(chǎn)的液滴具有良好的生物活性兼容性，室溫靜置培養(yǎng)20 h后，液滴仍能保持95％以上的穩(wěn)定，未發(fā)生形變，液滴間分子交換＜2％。利用自行搭建的液滴微流控系統(tǒng)平