纤维尖端上的新颖微流控设计，可用于精确给药和取样
2021-03-19 16:37:57 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
据麦姆斯咨询报道，伦敦帝国理工学院哈姆林研究中心（Hamlyn Centre）主导的一个研究项目提出了一种新颖的纤维尖端微流控设计，旨在帮助癌症和感染等疾病精确输送药物和取样。
纤维尖端上用于液滴输送、取样的微流控系统示意图和显微图像
据麦姆斯咨询报道，伦敦帝国理工学院哈姆林研究中心（Hamlyn Centre）主导的一个研究项目提出了一种新颖的纤维尖端微流控设计，旨在帮助癌症和感染等疾病精确输送药物和取样。
组织活检通过切取少量生物组织进行组织病理学检查，是许多疾病诊断的金标准。对于大多数癌症和某些感染，这是唯一能够准确表征疾病的方法，从而实现精确的药物输送和干预治疗。
不过，组织活检也有可能带来一定的风险，引起患者不适或引起某些副作用。因此，研究人员探索并开发了液体活检等其他诊断技术，以补充作为疾病诊断金标准的组织活检。
其中，液体活检尤其受到关注，这项技术可以对可能存在的肿瘤进行更全面的取样，并且能够降低高难度、高风险组织活检（如大脑等器官）的需要。换言之，纳升级别的液体输送和取样可以帮助实现新颖的侵入性外科手术。
然而，死体积以及产生恒定压力流等困难，限制了毛细管之类微流体管的应用。
一种位于纤维尖端的新颖微流控设计，可用于精确药物输送和取样
哈姆林研究中心的研究人员和法国Femto st研究所以及上海交通大学合作，在纤维尖端开发了一种新颖的微流控设计，用于纳升量级药物的输送和取样，这是一种能够用于液滴液体活检的双毛细管解决方案。
这项研究展示了在两根具有疏水涂层的100 μm毛细管束的尖端，直接组装亚毫米级微流控芯片，用于在液体环境中输送纳升量级的液滴。
微流控探头的示意图，可用于精确药物输送和取样
液滴在一个特别设计的纳米移液管中产生，并由气体推动通过毛细管进入微流控芯片，然后利用被动阀机构将液体和气体分离，实现液滴输送。
这项研究提出了一种利用被动阀机构在毛细管尖端输送纳升量级液滴的简单方法，这种被动阀机构在微流控器件中已有广泛应用。
研究人员通过调节驱动压力和微流控芯片几何形状，展示了10纳升液滴的部分和全部输送（最大误差为0.4纳升），并从环境中进行了采样。
该系统利用这种微创探头实现精确药物输送和采样，有望促进连续液体活检，以进行疾病监测和体内药物筛选。
随着市场对靶向治疗和细胞干预需求的不断增长，这种新颖的微流控设计还可以用于各种临床原位、体内及体外应用。
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