研究背景
自动和精确的流体操作在微流控应用中至关重要。特别是微流控计量，在实现多种分析，反应一致性，定量分析和微流控操作可扩展性方面起着关键作用。
然而，现有的流体计量技术往往面临诸多局限，如复杂性高、成本高、依赖外部配件以及缺乏精度，这限制了它们在多重和定量分析中的应用，尤其是在便携式应用中。
研究内容
近日，香港科技大学姚舒怀教授带领研究团队提出了一种新颖的便携式重力驱动计量系统，旨在实现自动化的多重流体计量，多步流体控制和多室信号读数。
该工作提出的流体计量芯片利用重力驱动定量分配样品液体，实现多样化和精确的等分或梯度流体计量。在一系列模拟仿真的指导下优化了计量芯片的设计，以实现快速和准确的计量。此外，该重力驱动微流控系统采用了热控制阀来促进自动化和可编程的流体转移，消除了对外部设备的需求。为了提升用户体验，该计量芯片与一个手机辅助的 3D 打印读取盒无缝集成。通过在该系统进行尿液生物标志物的多重分析，验证了该平台高灵敏度，特异性和绝对定量能力。
该重力驱动计量系统在多重诊断、药物筛选和材料合成方面具有重大潜力，有效地解决了流体操作和分析中的关键需求。该成果以 “A gravity-driven microfluidic metering system for automation of multiplexed bioassays”(《一个用于自动化多重生物分析的重力驱动微流控计量系统》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Lab on a Chip 上。
论文信息
A gravity-driven microfluidic metering system for automation of multiplexed bioassays
Lu Zhang, Johnson Q. Cui*, and Shuhuai Yao*（姚舒怀，香港科技大学）
Lab Chip, 2025, 25, 175-186
https://doi.org/10.1039/D4LC00800F
作者简介
本文通讯作者，香港科技大学机械及航空航天工程学系博士后研究员。崔博士分别于 2017 年和 2021 年在清华大学和香港科技大学获得学士和博士学位。崔博士主要研究领域为微流控自动化平台，分子诊断系统，及柔性传感器等。
相关期刊
rsc.li/loc
Lab Chip
| 2-年影响因子* | 6.1分 |
| 5-年影响因子* | 6.3分 |
| JCR 分区* | Q1 化学-分析 Q1 化学-跨学科 Q1 仪器仪表 Q1 生物医学研究方法 Q2 纳米科学与技术 |
| CiteScore 分† | 11.1分 |
| 中位一审周期‡ | 39 天 |
Lab on a Chip 报道微米和纳米尺度上的微型化研究，力求发表在物理技术（微米或纳米级的制造、流控、系统集成、分析分离技术等）和应用潜力方面都具有高影响力的原创性工作。该刊最为看重的是论文的创新性，所发表的论文通常要在以下两个方面都有所创新：(i) 微型化器件的物理、工程和材料；(ii) 在生物学、化学、环境科学、食品科学、医学、能源等领域中的应用。
Aaron Wheeler
🇨🇦 多伦多大学
Associate editors
|
|
† CiteScore 2023 by Elsevier
‡ 中位数，仅统计进入同行评审阶段的稿件
📧 RSCChina@rsc.org
