上海交大和新加坡國(guó)立大學(xué)合作成功研發(fā)出在微米尺度內(nèi)外徑可控、透明、生物相容性好的柔性微管

微流控芯片技術(shù)自從發(fā)明以來(lái)，在生物工程、快速診療、化工過(guò)程、微型機(jī)器人以及可穿戴設(shè)備上展現(xiàn)出驚人的應(yīng)用價(jià)值。近20年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人類對(duì)微流控芯片的發(fā)展提出了更大膽的設(shè)想和要求，比如：復(fù)雜微流動(dòng)的精準(zhǔn)控制、芯片仿真人體器官、柔性可穿戴芯片等等。但是基于超凈室光刻的“傳統(tǒng)”微流控芯片制作方法成為微流控芯片技術(shù)發(fā)展的壁壘之一，亟待突破和創(chuàng)新。 近日，國(guó)際頂尖雜志Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS）在線刊登了由上海交通大學(xué)船舶海洋與建筑工程學(xué)院副教授龔曉波和上海交通大學(xué)客座教授、新加坡國(guó)立大學(xué)教授Lim Chwee Teck為共同通訊作者的開(kāi)拓性研究成果（Soft tubular microfluidics for 2D and 3D applications, PNAS 2017, published ahead of print September 18, 2017, doi:10.1073/pnas.1712195114）。該研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出在微米尺度內(nèi)外徑可控、透明、生物相容性好的柔性微管，并且在微米至米的不同尺度上驗(yàn)證了柔性微管作為多維細(xì)胞分離芯片、微米液滴發(fā)生器、生物催化驅(qū)動(dòng)機(jī)器人、生物摩擦起電感應(yīng)器、可穿戴傳感器以及血管仿生器件等等多個(gè)交叉領(lǐng)域應(yīng)用的可行性。

柔性微管

柔性微管的發(fā)明人。從左至右：奚望博士（新加坡國(guó)立大學(xué)）, Chwee Teck Lim教授（新加坡國(guó)立大學(xué)）, 龔曉波副教授（上海交通大學(xué)）和孔放博士（新加坡-麻省理工學(xué)院聯(lián)合研究中心）

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這項(xiàng)工作突破了傳統(tǒng)微流控芯片復(fù)雜、昂貴的技術(shù)壁壘，使得微流控芯片結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了從平面二維向三維的拓展，為多維度復(fù)雜柔性微流控芯片技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。不僅如此，這項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新還為缺乏超凈光刻蝕技術(shù)的終端用戶提供了簡(jiǎn)單、便宜、高效搭建功能化微流控芯片的解決方案，使得微流控芯片技術(shù)更易于貼近各種工程實(shí)際。 此項(xiàng)研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金（11372191、11232010），新加坡國(guó)家自然科學(xué)基金以及新加坡—麻省理工學(xué)院聯(lián)合研究中心相關(guān)基金等資助。目前，柔性微管制作技術(shù)由新加坡國(guó)立大學(xué)、上海交通大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合申請(qǐng)，已經(jīng)獲得國(guó)際發(fā)明專利，進(jìn)入PCT階段（Patent Cooperation Treaty簡(jiǎn)稱PCT，主要涉及專利申請(qǐng)的提交，檢索及審查以及其中包括的技術(shù)信息的傳播的合作性和合理性的一個(gè)條約）。基于此項(xiàng)重大技術(shù)突破的多維循環(huán)腫瘤細(xì)胞分離芯片技術(shù)發(fā)明正由上海交通大學(xué)主導(dǎo)申請(qǐng)和運(yùn)營(yíng)。