上海复旦专家发明光控微流体新技术

如果有一天，不仅能在家验血糖，包括血常规、肝功能、肾功能等血液的各项指标检测都能在家完成，那将节省不少来回医院及排队检测的时间及精力！昨天，复旦大学俞燕蕾教授团队对外发布的一项新技术，有望使这样的畅想成为可能。该团队突破了微流控系统简化的难题，采用新型液晶高分子光致形变材料，构筑出具有光响应特性的微管执行器，可实现对包括生物医药领域常用液体在内的各种复杂流体的全光操控。

　　用仿生原理制成新型材料

　　听起来似乎有点专业，打一个形象的比喻，就是这个新技术使得微管内的液体如同人体的血液一样，自行流动起来，而且驱动液体的并不是外置的机械动力，而是无需接触到液体本身的光的照射。

　　俞燕蕾教授表示，传统的微流体器件通常采用硅材料、玻璃等非响应性材料构建。由这些材料构筑的微流体器件需要连接许多外部驱动设备来完成微量液体的操控。

　　然而，通过向自然界“取经”，团队发现动脉血管管壁因其层状结构的存在，可承受高达2000毫米汞柱的压强，可谓异常坚韧。受此启发，团队用仿生原理成功制备出了新型光致形变液晶高分子材料。采用该材料，团队已成功构筑直形、Y形、S形及螺旋形的自支撑微管执行器，可用于在光照条件下操控不同类型的液体运动。

　　可将血液数据传回医院

　　记者昨天在采访中看到，这种微管执行器非常细小，直径仅仅相当于一根自动铅笔芯的大小。据悉，其制作成本很低，1厘米材料微管相当于4元人民币，而且只需要利用普通的LED光的照射，就可以实现管内液体的流动。

　　实现了微管内流体的光驱动，在未来可以有哪些实际的应用呢？俞燕蕾团队畅想，现在很多生物性监测比如验血，患者必须到医院去抽血——因为要有很多外挂设备来配合检测，但是如果光控微流体技术得到应用，老百姓在家就可以通过这些新型微管来使血液进行分离检测：“在管内的各段事先涂上各种检测需要的试剂，通过血液的光控流动，将每一段得到的数据通过大数据网络传回医院”，这样，人们在家就可以验血，不用跑医院甚至大排长队了。

　　该技术正在申请国际专利

　　当然，俞燕蕾教授也表示，要实现在家验血的功能，材料和器件本身还要进行进一步的改进。

　　据悉，该新技术已经发表在国际顶尖科学杂志《自然》杂志上，并正在申请国际专利，《自然》 杂志的编审评价说，俞燕蕾教授研究团队受动脉血管的结构，特别是其强度以及改变形状来泵血的能力所启发，设计了一种光控管状系统。微管受到光照时会产生形变，这种外形的变化驱动液体以可控的速率和方向进行长距离的运动。该体系能驱动液体产生S  形和螺旋形运动轨迹，这在以往报道的封闭微通道中是无法实现的。不仅如此，微管还可操控各种类型的液体和混合物，包括乳化液、汽油等复杂流体，这是现有的光驱动方法无法操控的。此外，该体系还拥有操控生物医用领域常用液体的功能，例如细胞悬浊液和缓冲溶液，预示其可用于芯片实验室领域。(新闻晨报记者 林颖颖)