近日，中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院微納系統(tǒng)與仿生醫(yī)學(xué)研究中心研究員陳艷團隊和加州大學(xué)戴維斯分校教授潘挺睿、Cheemeng Tan團隊合作研發(fā)出新型微流控納升移液機器人，實現(xiàn)了納升級液體的自動化高精度分配。相關(guān)研究結(jié)果以Microfluidic Cap-to-Dispense (μCD): A universal microfluidic-robotic interface for automated pipette-free high-precision liquid handling為題在線發(fā)表于Lab on a chip上（DOI: 10.1039/c9lc00622b），并被遴選為封底論文重點介紹。潘挺睿、陳艷、Cheemeng Tan是該論文的共同通訊作者，王晶晶、鄧卡與周楚青為論文共同第一作者。

微流體裝置越來越多地應(yīng)用于微量液體處理作業(yè)。然而，由于缺乏世界到芯片（world-to-chip，宏觀到微觀）的接口，難以與現(xiàn)有自動化設(shè)備聯(lián)合使用并實現(xiàn)移液工作的高度自動化。因此，該團隊創(chuàng)新性地提出了機器人-微流控接口的概念，設(shè)計了一種基于微流控結(jié)構(gòu)的容器蓋，稱為cap-to-dispense(μCD)，并能無縫對接自動化液體處理機器人，實現(xiàn)自動化納升移液的目的。μCD液體處理平臺提供了一個通用的方法連接機器人和標(biāo)準(zhǔn)的實驗室常用液體容器。它利用機器人系統(tǒng)的高精度和高靈活性，實現(xiàn)了對目標(biāo)的識別、抓取和定位輸送；同時，采用微流控自適應(yīng)打印，實現(xiàn)高精度的按需體積分配。

與大多數(shù)生物實驗室中通常使用的移液系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)在納升到微升量級的移液效率和準(zhǔn)確性上大大提高。它的優(yōu)點在于：全自動機器人界面，可以實現(xiàn)多任務(wù)操作，包括識別、捕獲、定位、釋放；高精度納升級可調(diào)移液體積控制，以及接近于零的死體積；模塊化微流控芯片設(shè)計，易于復(fù)制和組合；低成本可拋式打印頭，杜絕樣本間交叉污染；普適性和靈活性，適用于廣泛的生物操作。得益于以上優(yōu)點，μCD有望成為通用的移液機器人平臺。

該研究工作得到國家自然科學(xué)基金(31600689, 31570861)、廣東省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊項目(2016ZT06D631)等的資助，并得到中科院超導(dǎo)電子學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員宓現(xiàn)強、深圳先進院生物醫(yī)藥和技術(shù)研究院研究員羅茜、加州大學(xué)戴維斯分校教授Bruce D. Hammock的指導(dǎo)與幫助。

圖1. Lab on a Chip封底圖：微流控納升移液機器人

圖2. μCD系統(tǒng)及其打印原理示意圖

本文來源：中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院 轉(zhuǎn)載僅供參考學(xué)習(xí)及傳遞有用信息，版權(quán)歸原作者所有，如侵犯權(quán)益，請聯(lián)系刪除。