基于微流控的流式打印方法實(shí)現(xiàn)多級(jí)乳液可控打印

多級(jí)乳液具有單內(nèi)核或多內(nèi)核，這些微液滴被一層液相殼與攜帶相隔離開(kāi)。在多級(jí)乳液生成時(shí)，其內(nèi)核及液相殼材料可以簡(jiǎn)便調(diào)控；同時(shí)，液相殼還可以保護(hù)內(nèi)核免受外界環(huán)境的干擾。

這些特性使得多級(jí)乳液被廣泛應(yīng)用于材料合成、高通量生物學(xué)研究以及可控藥物釋放。

多級(jí)乳液液滴在空氣中的可控打印將進(jìn)一步利用其結(jié)構(gòu)特征，拓展其在細(xì)胞分析、生物制造、多材料合成和藥物定向釋放上的應(yīng)用。

然而，多級(jí)乳液多以聚集態(tài)液相形式存在，多級(jí)乳液液滴在空氣中的可控噴射或打印存在諸多挑戰(zhàn)。

這主要是因?yàn)槎嗉?jí)乳液存在水相、油相等多成分液相，這使得調(diào)控噴射或打印過(guò)程中的流體浸潤(rùn)及液滴分離非常困難。以往研究雖然實(shí)現(xiàn)了多級(jí)乳液液滴在空氣中的噴射，但其可控性較差，無(wú)法滿足打印的要求。

近日，北京航空航天大學(xué)張鵬飛教授和加州大學(xué)舊金山分校Adam Abate 教授合作提出一種基于微流控流式打印的多級(jí)乳液可控打印方法。

該方法通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控微流控芯片流道浸潤(rùn)性，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)乳液的可控噴射，并且通過(guò)集成的微小化液滴分選模塊，實(shí)現(xiàn)了多級(jí)乳液液滴的高通量分選，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了可控的打印。

總而言之，通過(guò)精準(zhǔn)檢測(cè)及分選多級(jí)乳液的內(nèi)核，研究人員實(shí)現(xiàn)了打印構(gòu)建多級(jí)乳液液滴陣列。該方法進(jìn)一步拓展了傳統(tǒng)液滴打印技術(shù)的邊界，在單細(xì)胞、類器官和多材料組合打印等領(lǐng)域具有巨大的潛力。

該文章以“Flow cytometric printing of double emulsions into open droplet arrays”為題發(fā)表在Lab on a Chip期刊上，被選做期刊的封面文章，同時(shí)入選了年度熱點(diǎn)文章。

審核編輯：劉清